Essais & Simulations n°124

DossiEr 24
La place
grandissante
de la mesure
dans les essais
Essais et modélisation 15
L’impression 3D et son impact sur la simulation
numérique
Mesure 38
Quelques règles pour étalonner ses instruments
N° 124 • Mars-Avril 2016 • 25 €

BOUSCULEZ LE PAYSAGE INDUSTRIEL
INNOVEZ AVEC LE PROTOTYPAGE VIRTUEL
Copyright © ESI Group, 2015 - G.OM.15.45A - Images courtesy of EADS Innovation Works, Dongfeng Motor Corporation, PPE.
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ÉDITORIAL
Rendre responsables
les objets connectés
olivier Guillon
Rédacteur en chef
Il est 2 heures de l’après-midi sur cette route étroite sillonnant
les hauteurs de Californie. Bloqué à 30 miles à l’heure derrière
un véhicule A un peu « trop » prudent à son goût, un homme
pressé de rentrer chez lui entame un dépassement hasardeux à bord
de son véhicule B. En face surgit au même moment dans le virage
une voiture autonome (C) qui, ne pouvant se ranger ni à droite,
ni à gauche, choisit de dévier légèrement sa trajectoire pour venir
percuter le véhicule A de plein fouet, ne laissant aucune chance à
son conducteur.
Pourquoi la véhicule connectée s’en est-elle « pris » à la voiture qui roulait
tranquillement et sur la bonne voie ? Tout simplement parce que lorsque
le cerveau du véhicule autonome comprenait que l’impact était inévitable,
la caméra avait identiÿé la présence de quatre personnes dans la voiture A,
contre une seule dans la voiture B.
Quelle est la responsabilité du constructeur du véhicule autonome
dont l’un des nombreux algorithmes a, de toute évidence, légitimement
choisi de « laisser la vie sauve » aux uns plutôt qu’aux autres ? Quelle
justice rendre à un système qui « confond jeu d’échecs et vie humaine »,
pour reprendre les mots (et les éléments de ce scénario ÿctif) de l’avocat
Alain Bensoussan à l’occasion d’une conférence sur les objets connectés
et leur responsabilité juridique, qui a eu lieu en février dernier à Paris.
Une question épineuse pour les constructeurs et fabricants mais aussi
de nouveaux déÿs qui attendent les laboratoires d’essais à l’heure où la
robotique prend place dans notre quotidien, les voitures se garent toutes
seules et les drones envahissent le ciel de Roissy…●
Olivier Guillon
ÉDITEUR
MRJ Informatique
54, boulevard Rodin
92130 Issy-les-Moulineaux
Tel : 01 73 79 35 67
Fax : 01 34 29 61 02
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/facebook.com/
Maintenance.Entreprise
/@EssaiSimulation
Direction :
Michaël Lévy
Directeur de publication :
Jérémie Roboh
Rédacteur en chef :
Olivier Guillon
COMMERCIALISATION
Publicité :
Patrick Barlier
p.barlier@mrj-corp.fr
Diffusion et Abonnements :
vad.mrj-presse.fr
Marina Drocci
m.drocci@mrj-corp.fr
Prix au numéro :
25 €
Abonnement 1 an :
85 € / 4 numéros
Étranger :
100 €
Règlement par chèque
bancaire à l’ordre de MRJ
RÉALISATION
Conception graphique :
Eden Studio
Maquette :
Nord Compo
Impression :
Pauker holding KFT
11-15 Barros Utca
H -1407 Budapest - Hongrie
N°ISSN :
1632 - 4153
Commission paritaire :
0 414 T 83 214
Dépôt légal : à parution
Périodicité : Trimestrielle
Numéro : 124
Date : mars 2016
RÉDACTION
Ont collaboré à ce numéro :
Mirko Baecker
(Siemens PLM Software),
Nicolas Croué (Keonys),
Josselin Feld (Ineva),
Gwenn Gmeinder (Littelfuse),
Lucille Lamotte (MicroDB),
Jean-Paul Prulhière (Metexo.Eng),
Julien Uzanu (Elemca)
Comité de rédaction :
Olivier Guillon (MRJ)
Commission Revue de l’ASTE :
André Coquery (responsable -
MBDA France), Bernard Colomies
(Sopemea), François Derkx (Ifsttar),
Jean-Claude Frölich,
Henri Grzeskowiak (HG Consultant),
Michel-Roger Moreau, Joseph
Merlet, Yohann Mesmin (Siemens
Industry Software), Patrycja Perrin,
Jean-Paul Prulhière (Metexo)
Membre du réseau REPM-EMPN
PHOTO DE COUVERTURE
LMS Scadas
(Siemens PLM Software)
EssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016 I1

Livre_ES124.indb 1 18/03/2016 17:25
soMMAire
Moyens de mesure dans les essais
24
Dossier
DOSSIER 24
La place
grandissante
de la mesure
dans les essais
Essais et modélisation 15
L’impression 3D et son impact sur la simulation
numérique
Mesure 38
Quelques règles pour étalonner ses instruments
24 Comprendre l’émissivité acoustique des produits
28 « La mesure prend une place croissante dans les phases développement »
30 GAM-PME : un guide pratique des précautions d’intercâblage des dispositifs
de mesure
35 Le Cern fait appel à NI pour ses opérations de tests et mesures
36 Un système pour superviser la température des enceintes climatiques
N° 124 • Mars-Avril 2016 • 25 €
Actualités
4 ESI Group lance la version 11.5
de Visual-Environment
4 Rohde & Schwarz France fête
ses 50 ans
5 Paris, capitale française
de l’industrie l’espace
d’une semaine !
6 Une ingénierie intelligente
pour des machines intelligentes
20 L’impression 3D s’ouvre
aux multimatériaux
Mesure
Spécial étalonnage
38 L’étalonnage au cœur
de la stratégie d’entreprise
40 Un projet pour garantir la rectitude
de barres avant usinage
42 Panorama des technologies
et des moyens d’étalonnage
Vie de l’AsTE
44 Astelab revient en octobre,
à Paris, sur le thème
de la mécanique
45 La nouvelle édition d’Astelab
Toulouse sur le thème des tests
thermiques
Essais
& modélisations
10 Raccourcir le time-to-market :
l’intérêt de la simulation dès
la conception
12 Améliorer la conception
des appareils électroménagers
Spéciale fabrication additive
15 « Nous assistons à une véritable
révolution »
16 La fabrication additive : un nouveau
paradigme dans la production
18 Essais et caractérisation
de pièces en fabrication additive
outils
46 Programme des formations
47 Agenda
48 Index des annonceurs
2 IEssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016

nos Dossiers en 1 clin D’œil
MoDÉlisATion
Recourir à la simulation
dès la conception p. 10 à 23
© Stratasys
Dans ce focus consacré à la simulation dès la conception,
le lecteur y trouvera des exemples d’application dans
l’industrie. Mais un facteur déterminant vient également
chambouler les métiers de la conception : il s’agit
de l’émergence de l’impression 3D. Ce dossier propose
ainsi de précieuses informations sur l’impact de ce nouveau
phénomène industriel.
Dossier
Le rôle croissant de la mesure
dans les essais p. 24 à 37
Dans le but de pouvoir tester de pièces aux formes
et aux compositions toujours plus complexes, les procédés
et les instruments de contrôle ont investi les laboratoires
d’essais… au point d’occuper aujourd’hui une place de premier
plan. Des systèmes de mesure multivoies ont pris place
dans les labos, rassemblant de nombreuses données multiphysiques
stratégiques. Désormais, la mesure s’invite dans
le couple « essais-simulation » et vient former un trio gagnant.
MesUre
L’étalonnage, un critère décisif
de qualité p. 38 à 43
La bonne calibration des instruments de mesure
présente un enjeu crucial pour les industriels,
à la fois confrontés à des exigences drastiques
en termes de qualité des produits finis et soumis
aux contraintes réglementaires… le tout en maintenant
des délais de conception et de production de plus
en plus serrés. À ce titre, assurer l’étalonnage
des équipements permet d’accroître la qualité
et gagner un temps de développement précieux.
EssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016 I3

ActuAlités
en bref
riba Composites choisit
mSC Apex et mSC nastran
La filiale du groupe Bucci
Industries, spécialisée dans
la conception et de la fabrication
de pièces structurelles composites,
a sélectionné les solutions MSC
Apex et MSC Nastran pour élargir
ses capacités d’analyse pour
les composants composites.
Riba Composites, déjà utilisateur
de MSC Nastran, sera désormais
en mesure d’exécuter des analyses
non linéaires en complément
des analyses linéaires et modales.
Ceric élargit
son accréditation
Cofrac pour ses essais
biocombustibles bois
Le laboratoire « première partie »
du groupe Poujoulat, le Centre
d’essais et de recherche
des industries de la cheminée
(Ceric), a obtenu une extension
de sa portée d’accréditation
Cofrac (n° 1-1033) sur les essais
biocombustibles bois (granulés,
briquettes, plaquettes, bûches),
lui permettant ainsi de soutenir
l’activité bois énergie du groupe.
Emitech dispose
de son propre service
de certification
Le groupe Emitech travaille depuis
début 2013 à la création
d’un service accrédité ISO 17065,
c’est- à- dire organisme certificateur
de produits. L’accréditation vient
d’être validée. Cela permet
au laboratoire de certifier
la conformité d’un produit
pour lequel il n’existe pas encore
de normes harmonisées, d’étendre
la validité d’un rapport d’essai
à l’ensemble d’une gamme
de produit ou encore de valider
l’intégration de sous- ensemble par
essais partiels. ●
Solution
Esi Group lance la version 11.5
de Visual- Environment
La plateforme multidomaines d’ESI,
chargée de gérer les processus de
simulation dans un seul et même
environnement, s’offre une nouvelle
jeunesse. Lancée en mars, cette nouvelle
version est désormais compatible avec les
bibliothèques Modelica de modélisation et
de simulation des systèmes, et permet l’assemblage
virtuel des produits. En parallèle,
la nouvelle application ESI- Player permet
aux ingénieurs de visualiser leurs fi hiers de
résultats ESI n’importe où et n’importe quand.
Visual- Environment 11.5 intègre les librairies
standard Modelica et est compatible
avec des librairies externes développées par
des tierces parties. Les utilisateurs bénéficient
de fonctionnalités avancées pour la
sauvegarde et la gestion de leurs modèles
ÉvÉnement
En un demi- siècle, la filiale française
dirigée par Jean- Christophe
Prunet a connu de grands succès,
à commencer par l’explosion du
GSM à la fin des années 1990 ou encore en
prenant près de 100 % du marché de la TNT,
mais aussi des déconvenues, lors de la crise
des années 2000 par exemple. À l’occasion
de ce 50 e anniversaire, Rohde & Schwarz a
présenté de multiples nouveautés, dont le
récepteur CEM haut de gamme R&S ESW.
Ce nouveau récepteur de test CEM a été
conçu pour être employé dans les laboratoires
des industriels et dans les laboratoires
d’essais indépendants. Il peut être utilisé
pour des tests de certifi ation de modules,
de composants ou d’équipements, aussi bien
que pour des tests de systèmes et installations
techniques selon les standards commerciaux
mécatroniques, modèles de contrôle et
données à travers leur entreprise. Les ingénieurs
systèmes peuvent ainsi travailler de
façon collaborative au succès de nouveaux
projets, tout en assurant la continuité et la
maturité de leurs technologies en place. ●
en SAvoiR PluS > www.esi- group.com
rohde & schwarz France
fête ses 50 ans
tels que CISPR ou FCC, et militaires tels que
MIL- STD ou toute autre norme spécifi ue au
domaine de la Défense. Le modèle R&S ESW
est l’instrument idéal pour les mesures de
certifi ation d’émissions conduites ou rayonnées
répondant aux spécifi ations les plus
contraignantes même celles établies par les
standards internes des entreprises du secteur
de l’automobile. ●
en SAvoiR PluS > www.rohde- schwarz.fr
4 IEssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016

ActuAlités
ÉvÉnement
Paris, capitale française
de l’industrie l’espace
d’une semaine !
© APFOUCHA
Du lundi 4 au vendredi 8 avril
2016, le salon Industrie Paris
avril 2016, le salon Industrie
Paris revient au parc des expositions
de Paris-Nord Villepinte (hall 5) avec
les acteurs incontournables du futur de l’industrie.
Pour son édition 2016, le salon se réinvente
pour les 25 000 industriels donneurs
d’ordres attendus sur 60 000 m 2 . Grande
nouveauté, sur une surface mieux conçue,
l’implantation du salon du salon a été
revue pour créer un ensemble comparable
à une gigantesque usine en fonctionnement
avec un mélange des technologies.
Plus d’un millier d’exposants s’investiront
pour permettre aux industriels de trouver
des réponses adéquates à leurs projets. Tout
en capitalisant sur les valeurs qui font son
succès, Industrie Paris négocie en 2016 un
virage décisif avec une nouvelle dynamique,
de nouvelles animations et encore davantage
de connexion avec l’actualité bouillonnante
de la filière…
Trois nouveaux villages font leur apparition
sur le salon : le Village Stratégie et développement
des entreprises (normalisation,
ressources humaines, design industriel, action
commerciale…), le Village impression 3D
et le Village Start-up. Par ailleurs, Industrie
PARIS créera son Fab-lab (un espace de
création collaborative) afin de présenter ses
nouvelles structures qui font de l’open innovation
avec en libre accès les outils de fabrications
numériques modernes (impression 3D,
découpe laser, logiciels CAO…). ●
NCsiMUL CAM : LA ProGrAMMATioN
CN 4.0, HYBriDE, AGiLE, FLEXiBLE
Nominé pour la 3 e fois consécutive aux
Trophées de l’innovation d’Industrie
Paris, SPRING Technologies innove une
nouvelle fois avec NCSIMUL CAM. Sur
le salon, le spécialiste des logiciels destinés
aux utilisateurs de commandes numériques
présentera également la version 10.1
de la plateforme NCSIMUL SOLUTIONS.
Véritable complément des FAO du marché,
le module NCSIMUL CAM accélère l’intégration
des nouvelles machines CN dans
le cycle de production et améliore l’ordonnancement
de l’atelier. La reprogrammation
FAO en quelques clics, et ce, pour tous
types de machines devient simple, agile
et flexible, optimisant de fait, et de façon
signifi ative, la production des entreprises
utilisatrices.
LEs 3 iNNoVATioNs MAJEUrEs
DE NCsiMUL CAM :
1. Changement de machine en quelques
clics, quelle que soit la machine
( cinématique, contrôleur, outils,
conditions de coupe), pour une flex -
bilité totale de l’outil de production ;
publi‐cOMMuniqué
2. Programmation hybride à partir des
données d’entrées hétérogènes de CFAO
(3D, parcours outils au format APT/
CLdata) ou de programmes CN existants
(ISO). Création de programmes sans
erreur et donc, réduction signifi ative
des temps d’industrialisation d’un prototype
vers la série, ou de reprises d’anciens
programmes vers une nouvelle machine ;
3. Suppression des postprocesseurs
externes, soit réduction des coûts de
développement, des cycles de mise au
point et de la maintenance associée.
Quelques chiffres sur les gains obtenus
avec NCSIMUL CAM :
• Reprogrammation de pièces unitaires sur
Cubes = 1 heure au lieu de 8.
• Reprogrammation de pièces historiques
sur de nouvelles machines plus performantes
= 1 jour au lieu de 5.
• Augmentation des taux d’usage machine par
une flex bilité de l’ordonnancement = 10 %.
>> SPRING Technologies sera présent au salon Industrie Paris – Stand C104 du Hall 5a.
Pour plus d’information, www.ncsimul.com
EssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016 I5

ACTUALITÉS
AviS D’exPeRt
Une ingénierie intelligente pour
des machines intelligentes
Quel que soit le nom qu’on lui donne – internet
des objets (ido), industrie 4.0 ou ère des machines
numériques –, il est évident que nous sommes
au début d’une nouvelle révolution industrielle.
Dans le secteur des machines industrielles,
l’impact de la nouvelle technologie entraînera
l’informatisation de la fabrication, avec des chaînes
de production équipées de machines plus
intelligentes, plus connectées et plus complexes.
Dans cet article, mirko Baecker, Director emeA
marketing, manufacturing engineering chez Siemens
Plm Software, explique pourquoi cette inflexion,
parmi d’autres tendances, signifie que le secteur
de la construction de machines industrielles
a besoin d’adopter de nouvelles méthodes de travail,
plus collaboratives, polyvalentes et souples.
en un mot, à l’ère des machines intelligentes,
la façon dont ces machines sont conçues,
réalisées et livrées doit aussi être plus intelligente.
Ceux d’entre nous qui ont aimé la saga T er minator
se rappelleront peut- être la scène de T er minator 2
dans laquelle un concepteur de Cyberdyne Systems
réalise que les machines sont devenues conscientes
d’elles- mêmes. Bien que nous n’en soyons pas encore arrivés à
ce stade, les machines sont en train de devenir plus intelligentes
et sont désormais capables d’effectuer automatiquement davantage
d’opérations. Prenons l’exemple d’une chaîne de production
de parfums. Il existe aujourd’hui des machines capables
de travailler de façon autonome et continue, et de changer le
contenu des flacons, ainsi que leur étiquette, en fonction d’instructions
de travail numériques.
Dans l’avenir, les machines deviendront également des éléments
d’une chaîne de production intégrée. Grâce à des capteurs et
à une connexion Internet, elles fourniront en temps réel des
données sur l’avancement de la production et sur leur fonctionnement.
Par exemple, elles pourront surveiller leur état opérationnel,
et notamment des variables telles que leur température,
leur rendement hydraulique et leur niveau de pression. Elles
signaleront automatiquement les anomalies aux ingénieurs,
Les modèles virtuels sont désormais capables de minimiser
mise l’impact des essais physiques des machines
6 IEssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016

ACTUALITÉS
qui pourront intervenir avant que ces dernières n’entraînent
des dysfonctionnements graves et coûteux. Les données ainsi
collectées feront partie d’un écosystème de données plus vaste,
comprenant aussi des actionneurs, des capteurs, des caméras
vidéo sans fil et des lecteurs RFID également implantés dans les
usines et fournissant de façon continue des informations sur la
chaîne de production. Ces données, analysées et traitées dans le
cl oud, apporteront une meilleure compréhension opérationnelle,
qui permettra aux responsables – et aux machines – de prendre
de meilleures décisions. Mais si ces progrès sont bienvenus, ils
sont aussi synonymes de complexifi ation massive pour les
constructeurs de machines industrielles. Plus particulièrement,
des logiciels sophistiqués – comportant des millions de lignes
de code – sont nécessaires pour contrôler les machines, dont
le contenu logiciel a augmenté « de 45 % entre 1970 et 2010 »*.
Les exigences des industriels contribuent également à cette
complexifi ation. Dans les secteurs clés – de l’automobile aux
biens de consommation –, les clients veulent des produits
toujours plus adaptés à leurs besoins. Et des produits adaptés
nécessitent des machines adaptées pour les fabriquer, ce qui
fait que les clients demandent de plus en plus des machines
qui requièrent une conception sur mesure. L’époque où l’on
pouvait concevoir, construire et proposer un modèle standard
d’une machine, offrant une longue durée de vie, semble bien
toucher à sa fin
En outre, l’agenda environnemental et le durcissement des
normes de sécurité ont fait du respect de la réglementation
un objectif qui évolue en permanence. Pour satisfaire aux
exigences, les configur tions des machines doivent être modifi
es plus souvent. De plus, la mondialisation et l’émergence de
constructeurs de machines industrielles dans les pays où le coût
du travail est moindre augmentent la pression sur les marges.
Ces problèmes étant identifiés, notre secteur d’activité doit trouver
des façons de travailler différemment. Nous devons faire
face à la complexité sans cesse croissante des machines, devenir
plus effici ts afin de réduire les coûts, et être plus flex bles
en concevant, développant et réalisant nos machines de façon
plus agile et plus rapide. En un mot, nous devons adopter des
méthodes d’ingénierie plus sophistiquées.
ConStRuiRe DeS mAChineS PluS intelligemment
La pierre angulaire d’une ingénierie sophistiquée est une plateforme
numérique qui centralise tout le travail effectué sur les
différents projets, qui permet aux équipes de collaborer, et qui
* VDMA
Centre d’essais
• Accréditations et homologations
mondiales (COFRAC, ASEFA, LCIE,
VDE, UL…)
• Laboratoire de puissance
• Laboratoire d’essais photovoltaïques
• Laboratoires d’essais électriques,
mécaniques, environnementaux
EXPERT EN ESSAIS
ET SIMULATIONS
Plateforme d’essais
de surtensions
• Décharges de foudre
• Chocs de courant
Laboratoire de tests
thermiques
• Pour refroidisseurs (air, eau)
et caloducs
Logiciels de simulation
• Mécanique, électrique, thermique
EP.MERSEN.COM
EssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016 I7

ActuAlités
Opérateur exécutant un programme CNC sur le contrôleur Siemens
stocke et catalogue tout le travail accompli, permettant ainsi de
réutiliser facilement l’ensemble de la propriété intellectuelle.
Adopter un système unifi , conçu pour le cycle de vie des projets
de conception de machines, permet aux constructeurs de prendre
trois mesures clés pour améliorer leurs processus de production :
1. Adopter la conception mécatronique : utiliser les principes de
l’ingénierie des systèmes permet de suivre les exigences du client
depuis les discussions initiales jusqu’au terme de la phase de conception.
Il est important de noter que le logiciel permet la création de
modèles fonctionnellement plus avancés. Le modèle offre un cadre
commun dans lequel les spécialistes en mécanique, en électricité et
en automatisation peuvent travailler en parallèle et collaborer entre
eux. Par exemple, les ingénieurs en mécanique peuvent utiliser des
modèles conceptuels pour réaliser des conceptions détaillées, les
ingénieurs en électricité peuvent utiliser les données des modèles
pour sélectionner les meilleurs capteurs et actionneurs pour chaque
machine, et les ingénieurs en automatisation peuvent utiliser des
cames et les données relatives au déroulement opérationnel issues
des modèles pour développer des logiciels.
2. Ingénierie à la commande : la numérisation de la gestion
de projets permet également de passer à une conception
modulaire, c’est- à- dire d’utiliser des logiciels pour décomposer
les spécifi ations du client en éléments discrets traitables
séparément. Ces modules sont généralement réutilisables et
permettent de réduire le nombre de cycles de conception requis
pour construire une nouvelle machine. Cette approche permet
également de réduire les problèmes de coûts et de délais qui se
posent lorsqu’un client commande une machine sur mesure.
3. Mise en service virtuelle : le point le plus intéressant dans
l’évolution du secteur de la conception de machines est peut- être
la création de « machines virtuelles ». Il est désormais possible
de créer des clones virtuels numériques 3D complets et détaillés
des machines afin de concevoir, tester et mettre en service de
nouveaux produits. Cela permet de construire rapidement les
concepts, et le logiciel peut simuler les effets de variables telles
que la gravité, les frottements et les performances des systèmes
électriques, fluidiques et pneumatiques. Le modèle peut également
être connecté à des contrôleurs physiques afin d’inclure le
matériel dans la boucle du processus de conception. Notre logiciel,
qui peut être interfacé avec une grande variété de contrôleurs
de différents fournisseurs, permet de simuler un automate
programmable (PLC, Programmable Logic Controller) d’atelier.
La mise en service virtuelle contribue à rendre le cycle de développement
plus effici t, en permettant de commencer les tests
avant que la machine ne soit construite. Elle aide également à
détecter les problèmes plus tôt dans le processus, ce qui permet
d’éviter qu’ils n’entraînent ultérieurement des retards coûteux.
gAinS De temPS PouR l’ingÉnieRie
Ceux de nos clients qui utilisent des outils de PLM (Project
Lifecycle Management, gestion du cycle de vie des produits)
offrant les fonctionnalités décrites ci- dessus estiment que la
durée du développement est réduite de 20 à 30 %. Ces économies
sont notamment dues à la réutilisation de leur propriété
intellectuelle et à l’utilisation de modèles virtuels qui facilitent
la conception, le test et la mise en service des machines. Par
exemple, si l’on fournit à l’équipe qui conçoit le logiciel de l’automate
programmable une base conceptuelle pour lui permettre
de commencer la programmation, elle pourra aussi commencer
à simuler le fonctionnement du logiciel beaucoup plus tôt
(dans la phase de conception) afin d’éviter les erreurs et de
simplifier considérablement le processus.
8 IEssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016

INDUSTRIE PARIS
LE SALON DES TECHNOLOGIES DE PRODUCTION
4-8 AVRIL 2016
PARIS NORD VILLEPINTE
Le futur de l’Industrie
se construit aujourd’hui !
25 000
donneurs d’ordres
50 filières
représentées
1000
exposants
Équipées de composants à la fois électriques, mécaniques, hydrauliques
et pneumatiques, les machines sont de plus en plus complexes
Les outils de PLM offrent également l’infrastructure de collaboration
numérique en temps réel nécessaire à la coordination
des équipes internationales dans les différentes disciplines. Ils
intègrent de façon parfaite le travail des différents groupes et
émettent des alertes lorsqu’une modifi ation de conception
effectuée dans un domaine peut avoir des implications dans
un autre. Cette meilleure intégration peut également permettre
d’économiser beaucoup de temps.
À mesure que les machines deviennent plus connectées et plus
autonomes, la complexité de leur conception et de leur réalisation
ne peut qu’augmenter. Pour créer ces machines sophistiquées,
il faut des logiciels tout aussi sophistiqués : des logiciels
qui sont dédiés à cette tâche et qui, en offrant des interfaces et
des outils de collaboration intuitifs, rendent plus facile, plus
rentable et plus rapide de construire les machines personnalisées
dont nous avons besoin aujourd’hui et celles dont nous
aurons besoin demain. ●
Mirko Baecker (Siemens PLM Software
9 parcours
technologiques
60 000 m²
d’exposition
machines à commande tactile
Les commandes et les interfaces des machines
ont toujours été un peu rudimentaires, mais
les utilisateurs s’en contentaient. Aujourd’hui, à mesure
que la technologie progresse, ils montrent un intérêt
croissant pour les interfaces nettement plus intuitives,
telles que les écrans tactiles, qui ne nécessitent
que très peu de formation et qui permettent un meilleur
contrôle de la machine. Ces nouvelles interfaces
requièrent le développement de logiciels plus
sophistiqués, un autre facteur qui complexifie
la conception des machines.
WWW.INDUSTRIE-EXPO.COM
Avec le soutien du
EssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016 I9

ESSAIS ET MODÉLISATION
SIMULATION DÈS LA CONCEPTION
TENDANCES
raccourcir le time- to- market : l’intérêt
de la simulation dès la conception
Avec le raccourcissement des cycles de vie des produits et l’évolution toujours plus rapide des
technologies, le time- to- market est devenu un facteur stratégique crucial. Issu de l’expression
anglo- saxonne, il se réfère au délai nécessaire pour le développement et la mise au point d’un
produit, avant qu’il puisse être lancé sur le marché.
Tous secteurs d’activité confondus, la capacité d’une
entreprise ou d’une marque à concevoir et ÿnaliser un
produit pour le marché plus rapidement peut améliorer
sensiblement sa rentabilité mais aussi lui donner
la possibilité de prendre un avantage concurrentiel décisif.
Prenons l’exemple du secteur de l’énergie. Les ingénieurs qui
travaillent actuellement au développement des réseaux électriques
du futur se trouvent face à des systèmes électriques
toujours plus complexes. Ils doivent non seulement tester les
lignes de transmission et de distribution d’électricité, mais
désormais aussi veiller à intégrer les sources d’énergies renouvelables
sans perturber l’ensemble du réseau, concevoir des
systèmes de stockage performants, et tout cela sans faire l’impasse
sur la performance, la ÿabilité et la sécurité de ces réseaux.
PrENDrE UNE LoNGUEUr D’AVANCE PoUr FAirE
LA DiFFÉrENCE
De l’ingénieur travaillant à la conception d’un convertisseur
de tension électrique, à celui travaillant sur la turbine d’une
éolienne, tous sont concernés par la complexiÿcation croissante
de leur métier. De ce fait, comment imaginer pouvoir développer
et mettre au point ces produits de haute technicité dans
des délais toujours plus courts ? Si elles veulent faire la di° é-
rence, les entreprises doivent prendre une longueur d’avance en
testant le produit grâce à la simulation dès les premières étapes
du processus de conception, sans attendre la phase de ÿnalisation
pour corriger les erreurs.
Dans la plupart des industries, le cycle de développement en V
est devenu un standard (expression du besoin, spéciÿcations,
réalisation, test, validation, mise sur le marché). Ainsi, certaines
entreprises comme Opal- RT proposent d’associer la simulation
dès le début du cycle de création d’un produit. Grâce à la
simulation, il est alors possible de reconstituer virtuellement,
à l’identique et en temps réel, les conditions d’utilisations du
système mécanique ou électrique à développer (caractéristiques
intrinsèques, intervention humaine, conditions extérieures, etc.)
mais aussi de détecter et répéter virtuellement les pannes et les
accidents, jusqu’à l’obtention d’une solution, avant la conceptualisation
physique du produit.
UN AVANTAGE CoNCUrrENTiEL DÉCisiF
« Dans ces secteurs où les technologies évoluent très vite, il est
essentiel pour nos utilisateurs de mettre très rapidement sur
le marché des produits à la pointe de l’innovation, sous peine
d’être dépassé par la concurrence et de ne plus pouvoir rattraper
leur retard. C’est assez flagrant dans le domaine automobile,
l’avantage ira à celui qui sortira la meilleure voiture
100 % électrique le premier. Il y a une grosse attente sur le sujet
de la part des consommateurs », explique Cédric Jacquault,
P- DG d’Opal- RT Europe à Paris. « Ce que nous offrons, c’est
un raccourcissement significatif de la durée du cycle de développement
des produits », complète- t-il. ●
Olivier Guillon et la société Opal- RT
Occurrence des erreurs dans le cycle de développement
Lors de la phase de conception, 70 % des erreurs
sont susceptibles de s’immiscer dans le produit.
Souvent, ces erreurs ne sont détectées que bien
plus tard, parfois au moment de la mise sur le marché.
10 IEssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016

Depuis 1986
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essais et modélisation
SIMULATION DÈS LA CONCEPTION
Capteurs
Améliorer la conception
des appareils
électroménagers
Gwenn Gmeinder,
responsable Business
Development (évolution
de l’entreprise)
chez Littelfuse, Inc.
Après une brève présentation des capteurs utilisés dans les appareils ménagers, cet article
explique comment les technologies de détection sans contact améliorent les caractéristiques
de ces appareils et apportent de nombreux avantages aux consommateurs, dont l’amélioration
notable des performances et de l’efficacité globale et économies d’énergie significatives.
L’article souligne également les principaux facteurs qui justifient l’intégration de ces capteurs
dans les appareils électroménagers.
Compte tenu des données de marché actuelles, le
volume annuel d’appareils fabriqués devrait atteindre
990 millions d’unités en 2017. En parallèle avec cette
augmentation constante de la production, on peut
s’attendre à la généralisation de technologies de détection plus
évoluées pour les valeurs de position, de proximité, de niveau,
de débit et de vitesse dans les appareils de toutes tailles ainsi
que dans les systèmes spécialisés de chau˜ age, ventilation et
climatisation (HVAC/CVC). Pour atteindre ces fonctionnalités
et ces performances supérieures, les appareils intelligents
font appel à plusieurs capteurs (voir Figure 1).
Deux types de capteurs sans contact utilisés très couramment
dans les appareils ménagers sont les commutateurs reed et
les capteurs à e˜ et Hall, qui sont actionnés par magnétisme.
Ces équipements sont considérés sans contact dans la mesure
où le dispositif d’activation n’a pas besoin d’établir un contact
physique avec le capteur pour modiÿer la sortie du capteur.
• Les commutateurs reed sont utilisés très souvent pour les
applications de faible puissance en raison de leur simplicité et
de la ÿabilité de leurs performances. Dans l’industrie des appa-
Réfrigérateur, avec emplacement des différents capteurs
Composants d’un commutateur reed
12 IESSAIS & SIMULATIONS N° 124 Mars-Avril 2016

SIMULATION DÈS LA CONCEPTION
ESSAIS ET MODéLISATION
reils ménagers, les commutateurs reed sont souvent utilisés dans
la porte des réfrigérateurs ou des fours : ils détectent si la porte
est ouverte ou fermée. Le capteur envoie un signal à l’unité de
pilotage pour activer ou désactiver rapidement les LED de l’appareil.
Les contacts (lames) du commutateur reed étant enfermés
dans une ampoule hermétique, ils sont protégés contre les
températures extrêmes et contre l’humidité, lesquelles représentent
des événements fréquents dans de nombreux appareils.
Cette conÿguration est sans aucun impact sur la stabilité
de leurs contacts ou sur leur durée de fonctionnement.
• Les capteurs à effet Hall sont utilisés très souvent dans les
applications de détection de vitesse du tambour d’un lavelinge.
La vitesse de rotation du tambour du lave- linge est
contrôlée à l’aide d’un aimant multipolaire (16 ou 32 pôles) qui
est ÿxé à l’arbre du moteur ; cet aimant tourne au- dessus d’un
capteur à e˜ et Hall et permet ainsi de disposer de mesures
de vitesse d’excellente qualité. Le signal de vitesse numérique
obtenu est transmis à l’unité de pilotage qui contrôle en interne
la vitesse de rotation du moteur pour les di˜ érents cycles du
lave- linge. Les capteurs à e˜ et Hall sont programmables et
peuvent être utilisés de di˜ érentes manières pour obtenir des
SmartManufacturingSummit_190x125.pdf 1 25/02/2016 14:47:46
sorties multiples, y compris numérique, analogique et détection
de la vitesse et du sens de rotation.
COMMENT LES CApTEUrS SANS CONTACT
AMéLIOrENT LES AppArEILS éLECTrOMéNAGErS
Pour soutenir la concurrence sur le marché des appareils intelligents,
les concepteurs doivent tirer parti de toutes les technologies
qui sont mises à leur disposition. Les capteurs sans
contact apportent de nombreuses améliorations aux appareils :
1. Amélioration de la souplesse et de la ÿabilité – Avec les technologies
de détection sans contact, la conception des appareils
est beaucoup plus souple pour les applications exigeant
des tolérances strictes. Cette qualité est particulièrement
importante dans les châssis conÿnés où l’espace disponible
pour le montage des capteurs est parfois très limité. Ces technologies
livrent une meilleure ÿabilité et une plus grande
durabilité pendant toute la durée de vie des appareils parce
qu’elles ne sont pas a˜ ectées par l’usure mécanique ou par
l’accumulation des produits d’oxydation sur les contacts
mécaniques. En outre, les capteurs sans contact sont protégés
contre les variations de température ou d’humidité qui
sont fréquentes dans la plupart des appareils ménagers.
C
M
J
CM
MJ
CJ
CMJ
N
ESSAIS & SIMULATIONS N° 124 Mars-Avril 2016 I13

essais et modélisation
SIMULATION DÈS LA CONCEPTION
Capteur à effet Hall contrôlant la vitesse du tambour d’un lave- linge
(avec aimant en anneau)
2. Amélioration de la précision – Les options de signal en sortie
des capteurs sans contact incluent les signaux numériques
pour la détection de position et les valeurs de sortie proportionnelles
pour la détection en linéaire ou en rotation. Ces
signaux peuvent livrer des valeurs instantanées, ce qui permet
des contrôles plus stricts et une meilleure résolution – pour
une détection encore plus précise.
3. Amélioration de l’esthétique – Contrairement aux dispositifs
mécaniques dont les leviers, boutons et autres éléments
sont souvent visibles, les actionneurs et les composants des
technologies sans contact (capteurs, aimants, etc.) peuvent
être très facilement dissimulés derrière les panneaux de l’appareil,
ce qui a pour e˜ et d’améliorer l’esthétique de celui- ci.
4. Réduction de l’impact sur l’environnement – Les solutions
de détection sans contact aident les appareils ménagers
à atteindre les valeurs d’e˛ cacité énergétique nécessaires
pour obtenir le label Energy Star (décerné par l’EPA, agence
des États- Unis pour l’environnement). L’utilisation de plus
en plus importante des appareils Energy Star a un e˜ et positif
sur l’environnement ; voyez plutôt :
• L’EPA estime que les produits Energy Star réduisent de
plus de 150 millions de tonnes par an les émissions de gaz
à e˜ et de serre.
• Ces produits permettent d’économiser plus de 200 milliards
de kWh d’électricité par an (ce qui correspond à 15 % de la
consommation résidentielle aux États- Unis !).
• Depuis sa création en 1992, le programme Energy Star a
permis de réaliser plusieurs milliards de dollars d’économies
de consommation d’énergie (source : www.energystar.gov).
QUATrE fACTEUrS fAvOrAbLES à L’AppLICATION
dE CApTEUrS dANS LES AppArEILS
éLECTrONIQUES GrANd pUbLIC
Les améliorations de performances, de souplesse, de ÿabilité
et d’esthétique ne sont pas les seules raisons qui justiÿent
l’application de plus en plus fréquente de capteurs sans
contact. Le secteur des appareils ménagers a pu constater les
avantages suivants :
1. L’utilisation de microprocesseurs dans les systèmes de pilotage
a réduit la nécessité de contacteurs et de relais mécaniques
de grandes dimensions et l’utilisation de technologies
de commutation qui consommaient plusieurs ampères et
exigeaient des ampoules à incandescence. Dans l’état actuel
des technologies, la détection intelligente se contente de
modules de détection/commutation à basse tension et à
faible consommation. Les dispositifs de détection sans
contact sont le remplacement idéal des composants mécaniques.
2. La ˝ ambée des prix de l’énergie et la multiplication des
réglementations nationales ou internationales exigent des
appareils écoénergétiques. L’utilisation de capteurs dans de
multiples applications (dont les réseaux électriques intelligents,
les bâtiments intelligents et les contrôles de processus
industriels intelligents) contribue à une utilisation plus
e˛ cace des ressources et à la réduction des émissions de
gaz à e˜ et de serre. Avec les appareils modernes qui bénéÿcient
d’une e˛ cacité plus élevée grâce à l’implantation de
capteurs évolués, il est possible de réduire considérablement
les niveaux d’énergie et d’eau requis et la quantité de
déchets liquides à éliminer.
3. La demande mondiale en appareils à faible coût d’achat et
présentant de meilleures caractéristiques d’e˛ cacité et d’économie
d’énergie continue d’augmenter en Asie, en Amérique
du Sud et sur d’autres continents.
4. La domotique et le confort des consommateurs sont à l’origine
d’une demande en solutions d’électroménager intégrant
des technologies de détection intelligente. Comme
les foyers modernes deviennent de plus en plus dépendants
des technologies intelligentes, les appareils intelligents dotés
de capteurs performants vont être au premier plan dans les
futures infrastructures des maisons intelligentes, et ils vont
faciliter les communications et les contrôles synchronisés.
La croissance rapide du marché des appareils intelligents
entraîne une forte demande en technologies de détection
évoluées. Les capteurs sans contact tels que les commutateurs
reed et les capteurs à e˜ et Hall permettent de concevoir des
appareils plus performants et présentant des niveaux supérieurs
de souplesse, de ÿabilité et de précision des signaux.
En outre, ces capteurs permettent de développer des appareils
plus durables, plus esthétiques et dont l’impact sur l’environnement
est très inférieur à celui des modèles antérieurs.
L’amélioration constante des caractéristiques des appareils et
les facteurs d’évolution du marché indiquent que les capteurs
sans contact continueront d’être la technologie de détection
privilégiée par les concepteurs d’appareils ménagers. ●
Gwenn Gmeinder (Littelfuse)
14 IESSAIS & SIMULATIONS N° 124 Mars-Avril 2016

SIMULATION DÈS LA CONCEPTION
essais et modélisation
IntervIew
« Nous assistons à une
véritable révolution »
david da Silva,
responsable technique
Simulation chez Keonys
responsable technique simulation chez Keonys, David Da silva nous donne sa vision de
la fabrication additive à travers la simulation numérique dédiée aux applications dans
l’impression 3D. Il explique qu’au niveau de la conception d’un produit, la fabrication additive
directe permet d’effectuer de la simulation bien plus en amont, avant même le design du
produit.
éSSAIS & SIMULATIONS
EN QUOI LA fAbrICATION AddITIvE bOULEvErSE-
T-ELLE LES hAbITUdES dE réALISATION
dE pIèCES ?
dAvId dA SILvA
Avant tout, il convient de distinguer deux types de fabrications
additives : d’une part, celle utilisée pour le prototypage
rapide et qui consiste à imprimer une pièce qui sera
ensuite fabriquée de façon « classique ». Ce type de production
représente près de 70 % des réalisations faites à partir
de la fabrication additive. L’autre type est moins répandu
(30 %) et est plus compliqué : il s’agit de la fabrication additive
directe, procédé grâce auquel il est possible de fabriquer
directement une pièce, d’un bloc. Ce procédé répond à des
problématiques nouvelles et spéciÿques, en particulier dans
le domaine de la simulation numérique qui interviendra en
amont de la conception.
QU’AppOrTE- T-ELLE AU NIvEAU dE LA CONCEpTION
dES prOdUITS ?
Habituellement, la simulation numérique sert à valider le
design. Dans le cas de la fabrication additive directe, la simulation
intervient bien plus en amont, au niveau du concept, et
est directement liée avec l’optimisation du produit. Ainsi, la
simulation couplée à un outil d’optimisation topologique va
être réalisée avant le design aÿn de déÿnir un concept répondant
aux exigences mécaniques. Avec notre savoir- faire et les
solutions proposées par Keonys, un concepteur jouit désormais
d’une liberté totale dans le design du produit car celui- ci n’est
plus limité par les contraintes liées au process.
QUELS SONT LES dOMAINES d’ACTIvITé LES pLUS
CONCErNéS pAr LA fAbrICATION AddITIvE ?
Il y en a deux principalement : l’aérospatial (où le moindre
gramme envoyé dans l’espace coûte très cher) et le médical, pour
les prothèses notamment : l’acier et le titane peuvent s’avérer
trop lourds et provoquer une gêne chez le patient. Mais au- delà
de ces deux secteurs, la fabrication additive peut intéresser tous
les domaines concernés par la petite série ou la production de
pièces unitaires, y compris dans l’automobile pour de l’outillage
destiné par exemple à tenir les blocs- moteurs dans les centres
d’usinage et les meules.
Pour la première fois, on ne raisonne plus
en limitation de process mais à partir
des possibilités et des fonctionnalités
que l’on souhaite donner à la pièce.
QUEL EST L’AvENIr dE LA fAbrICATION AddITIvE ?
Avec la fabrication additive directe, nous assistons à une véritable
révolution dans la mesure où nous changeons totalement
notre manière de penser et de concevoir. Plus qu’un chamboulement,
c’est un changement de paradigme car pour la première
fois, on ne raisonne plus en limitation de process mais à partir
des possibilités et des fonctionnalités que l’on souhaite donner
à la pièce. Par exemple, on est capable désormais de réaliser
un assemblage de cinquante pièces en un seul et unique bloc.
À ce jour, les industriels cherchent encore les outils et les techniques
les plus aboutis. Mais nous sommes à l’aube d’un grand
changement. ●
Propos recueillis par Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS N° 124 Mars-Avril 2016 I15

ESSAIS ET MODÉLISATION
SIMULATION DÈS LA CONCEPTION
TRIBUNE
La fabrication additive : un nouveau
paradigme dans la production
La fabrication additive est l’ensemble des procédés permettant de fabriquer, couche par
couche, par ajout de matière, un objet physique à partir d’un objet numérique. Celle- ci
permet d’utiliser tout type de matériaux (aluminium, titane, acier, plastique…) pour obtenir
des pièces supportant des charges structurelles importantes. La fabrication additive est très
répandue dans le prototypage rapide. De nombreux projets sont en cours d’élaboration dans
les domaines aéronautique, défense et spatiale, secteurs propices à la réalisation de petites et
moyennes séries.
L’INTérêT évIdENT dES LOgIcIELS dANS
LES prOcédéS dE fAbrIcATION AddITIvE
Nicolas croué,
directeur Solutions & Consulting
au sein de l’éditeur de logiciels
de simulation Keonys
Le prototypage rapide (et outillage rapide) permet
d’imprimer et de manipuler une pièce qui sera
ensuite fabriquée par un processus standard (injection
plastique, usinage, fonderie). Il s’agit d’un
domaine mature chez nos clients qui commence à s’étendre
au sein de la chaîne de sous- traitance. De son côté, la fabrication
additive change le paradigme de la production. En
e˜ et, la production de pièces se fait traditionnellement par
de l’enlèvement de matière. Ici, la fabrication se fait par ajout
de matières, ce qui change fondamentalement les méthodes
de conception et ouvre de nouvelles perspectives, aussi bien
dans les domaines d’application que de mise en forme des
pièces.
L’enjeu majeur concerne les nouveaux moyens de production,
la mise au point de nouvelles machines d’impression
3D mais aussi la conception de pièces. Ce nouveau paradigme
est loin d’être négligeable car il induit de nouvelles
méthodes de conception pour les ingénieurs. Plus précisément,
le déÿ de la conception se joue aussi bien sur les outils
pour accompagner les ingénieurs que dans les modiÿcations
des formes traditionnelles des produits.
De nouveaux outils aident les ingénieurs à concevoir de
nouvelles pièces et en particulier les logiciels de simulation
et d’optimisation topologique ont une importance particulière.
En e˜ et, l’optimisation topologique peut identiÿer de
nouvelles formes automatiquement di˜ érentes de celles que
l’ingénieur avait imaginées.
Les logiciels de simulation permettent de valider les produits
en virtualisant les essais (sans pour autant les supprimer)
et en réalisant l’ensemble des calculs de résistance pour
l’ensemble des cas de charges. Mais lorsque l’on parle de
fabrication additive, on doit aussi aborder l’optimisation
topologique. Celle- ci permettra de redessiner la pièce en
fonction des e˜ orts et de leurs chemins, tout en tenant
compte des contraintes de fabrication. Le logiciel d’optimisation
va jouer sur la modélisation par éléments ÿnis
(découpage élémentaire discrétisé de la pièce) pour enlever
toute la matière non nécessaire à la résistance du produit en
tenant aussi compte des contraintes et exigences industrielles
(fournies par l’ingénieur et sa connaissance des contraintes
de fabrication et d’industrialisation). L’ingénieur doit alors
déÿnir l’espace d’encombrement maximum de la pièce à optimiser.
Le logiciel fournit une pièce issue du calcul (design
optimisé) et non compatible avec les standards de la CAO.
À l’issue de l’optimisation, le produit doit être ainsi repris
dans un logiciel de CAO aÿn de suivre son cycle de conception.
Une nouvelle problématique apparaît : il est nécessaire
de reprendre les surfaces aÿn d’avoir un modèle 3D propre
permettant son industrialisation mais aussi sa commercialisation
en y apportant éventuellement une touche esthétique.
16 IESSAIS & SIMULATIONS • N° 124 • Mars-Avril 2016

SIMULATION DÈS LA CONCEPTION
ESSAIS ET MODÉLISATION
MODéLISATION
dES OUTILS NOUvEAUx qU’IL EST IMpOrTANT
dE bIEN MAîTrISEr
Il est important de souligner que l’introduction de nouveaux
outils ne doit pas se faire au détriment des chaînes de
conception actuelle, le maintien de la continuité de la chaîne
numérique reste un enjeu très important. Nous pouvons
remarquer que des progrès considérables ont été accomplis
en ce qui concerne les machines de production qui peuvent
dorénavant faire de l’hybridation entre di˜ érents moyens,
impression 3D et tournage dans une seule machine. Les
nouvelles méthodes et moyens de conception deviennent
© Stratasys
des éléments clés pour réduire les coûts de production et
les essais physiques souvent très coûteux.
À l’heure actuelle, on parle de conception de pièces conçues
indépendamment les unes des autres en tenant compte de
leurs interfaces mais à l’avenir, de nouveaux enjeux apparaîtront
comme l’optimisation d’assemblage, de pièces actives
qui vont entraîner des impacts sur l’ingénierie concurrente
et les méthodes d’innovation.
La fabrication additive modiÿe énormément les méthodes
de conception et nécessite de fournir aux ingénieurs de
nouveaux outils leur permettant d’explorer les espaces de
conception d’une nouvelle manière. On parle bien entendu
ici de l’ajout de l’optimisation topologique aux méthodes
traditionnelles de conception basée sur le calcul comme
décrit ci- dessus. ●
Nicolas Croué (Keonys)
Ce nouveau paradigme est loin d’être
négligeable car il induit de nouvelles méthodes
de conception pour les ingénieurs.

ESSAIS ET MODÉLISATION
MÉTHODE
Essais et caractérisation de pièces
en fabrication additive
La fabrication additive est une technique de fabrication en pleine expansion dans des secteurs
industriels comme l’automobile et l’aérospatiale. Cette technologie n’est pourtant pas
nouvelle, en particulier dans le secteur du médical qui l’utilise depuis longtemps et fabrique
notamment des pièces plastiques pour implants. Au niveau industriel, cette technique était
surtout utilisée pour faire du prototypage rapide (stéréolithographie) par les concepteurs. Mais
jusqu’à présent très peu de pièces de vol étaient sorties de fabrication additive.
Pour faire face aux problématiques économiques et
écologiques actuelles, il est devenu nécessaire pour
toutes les industries d’optimiser leur production.
Principalement en termes de poids, de temps et
de coûts. La fabrication additive apparaît alors comme une
solution parfaitement viable à ces problématiques.
Se pose alors le problème de la qualiÿcation et de la ÿabilité.
En e˜ et les contraintes et les enjeux économiques sont beaucoup
plus élevés dans ce type d’industrie que dans le médical.
Les pièces modèles de vol doivent être certiÿées pour des
conditions d’utilisation particulières. À l’heure actuelle le recul
dont nous disposons sur chaque technique est encore insu˛ -
sant pour pouvoir les juger et valider (en particulier en ce qui
concerne l’impression métallique).
Dès lors la fabrication additive se positionne comme une alternative
potentielle aux techniques d’usinages classiques. Il n’est
pas question de remplacer la production, mais plutôt d’y apporter
un complément sur des petites cadences de production ou
des pièces à forte valeur ajoutée.
qUELS défIS pOUr LA fAbrIcATION AddITIvE ?
La fabrication additive o˜ re l’avantage de s’a˜ ranchir des
contraintes de production et d’usinage classiques. Ceci permet
aux concepteurs de penser uniquement aux contraintes réelles
d’utilisations. Les pièces sont ainsi parfaitement optimisées et
conçues en fonction de leurs conditions d’utilisation (optimisation
topologique). Ces modèles de conception sont spéciÿques
à la fabrication additive. Grâce à cela, il est possible de remplacer
des assemblages de plusieurs pièces par un seul monobloc,
ce qui représente un gain assez important en productivité.
Cependant, le procédé de fabrication n’est pas totalement parfait
et apparaissent des défauts inhérents à la méthode. Premièrement
les pièces apparaissent assez rugueuses en sortie de
production. Il est alors nécessaire de passer par une étape d’usinage
supplémentaire pour améliorer la rugosité sur les surfaces
le nécessitant. Malgré cette étape de reprise d’usinage, les principales
applications spatiales sont des pièces de structure, sollicitées
uniquement en statique.
Si le contrôle de l’état de surface est assez accessible et maîtrisé,
il en va autrement pour le contrôle de la santé matière interne.
La tomographie informatisée est un bon moyen de contrôle
pour cette application, surtout en phase de développement.
Tout d’abord car c’est une méthode totalement non destructive.
Ensuite les temps d’analyses sont en adéquations avec des
petites cadences de production.
Les premières observations tomographiques font là aussi apparaître
des défauts caractéristiques de la fabrication additive.
Le défaut de la est très caractéristique de la fabrication
additive. Il se reconnaît très facilement comme une succession
de porosités très rapprochées sur une même strate. Ces
porosités alignées sont dues à un problème de dépose de
poudre liée à l’usure de l’outil. Cette usure peut être di˛ -
cile à évaluer pendant la fabrication. Grâce au contrôle de la
pièce, le fabricant peut ainsi optimiser sa maîtrise du process
de fabrication.
Le type de défaut présenté sur la est déjà plus connu dans le
monde de la métallurgie. Il s’apparente à des retassures. On le
retrouve assez fréquemment en fabrication additive en raison
du retrait de matière lors du remplissage. Ce défaut peut prendre
Défauts de fusion
Figure 1 – Visualisation d’un défaut de fusion
18 IESSAIS & SIMULATIONS • N° 124 • Mars-Avril 2016

ESSAIS ET MODÉLISATION
MODéLISATION
Retassures
Figure 2 – Visualisation de retassures
des proportions assez importantes et s’étendre sur plusieurs
millimètres.
La tomographie permet en outre d’obtenir une image 3D de la
pièce analysée. À partir de cette image numérique, plusieurs
post- traitements informatiques sont possibles et utiles à l’amélioration
du process de fabrication.
– Comparatif CAO : le comparatif CAO se traduit en pratique
par l’alignement de la surface réelle par rapport à la surface
théorique, puis le calcul de la distance entre ces deux surfaces.
Lors de ce calcul, il apparaît que les principaux écarts sont
généralement situés aux extrémités de la pièce, ce qui signiÿe
que la pièce a tendance à « s’ouvrir ». Ceci est sûrement dû
à une relaxation de contraintes postfabrication, par exemple
lors de l’enlèvement du support de construction.
– Maillage EF : grâce à un logiciel de traitement d’image
spéciÿque, il est possible de transposer l’image numérique
de la pièce en un modèle éléments ÿnis. Le principal intérêt
de ce modèle est de prendre en compte la santé matière
et la géométrie réelle de la pièce. La simulation numérique
s’e˜ ectue donc non plus sur un modèle théorique (CAO),
mais sur un modèle réel. Cela permet de quantiÿer l’impact
des défauts sur la tenue de la pièce. L’exemple présenté sur la
montre que le principal défaut identiÿé lors de la visualisation
n’impacte pas la tenue mécanique globale de la pièce.
LES LIMITES dE LA MéThOdE
La principale limite de cette méthode de contrôle est le temps
d’analyse et d’expertise. Pour le moment, cette méthode est
assez bien adaptée aux cadences de production mais celles- ci
peuvent être amenées à évoluer.
De plus, la tendance actuelle dans la fabrication additive métallique
pour le spatial est de produire des pièces de plus en plus
grandes. Seulement en tomographie, la résolution de l’acquisition
est directement liée à la taille de la pièce. En augmentant la
taille des pièces, la résolution de travail est dégradée, rendant
moins ÿables les post- traitements associés à l’analyse. Il existe
toujours un moyen de contourner cette di˛ culté en découpant
la pièce en plusieurs acquisitions, mais cela augmente considérablement
le temps de l’analyse.
Augmenter la taille des pièces signiÿe aussi augmenter la taille
des modèles de simulation. Or ces modèles sont déjà très denses,
compte tenu de leur grande précision. La puissance des stations
de calcul doit aussi être un facteur à prendre en compte.
La qualité des images tomographiques dépend aussi de la nature
et de la géométrie du matériau à traverser. Dans le cas de grands
plans métalliques, des artefacts peuvent apparaître et gêner l’analyse…
en particulier les post- traitements informatiques, très
sensibles à la qualité des images et pas seulement la résolution.
Enÿn, les résolutions de travail sont en général su˛ santes
pour visualiser porosités et inclusions, mais peu adaptées à la
détection de ÿssures, plus ÿnes. C’est pourquoi les industriels
préfèrent encore prévoir une surépaisseur pour la reprise en
usinage de pièces. ●
Julien Uzanu (Elemca)
Quelques mots à propos
de l’auteur
Gwenn Gmeinder est responsable Amérique du Nord
pour les produits de détection/capteurs du département
Electronic Business Unit/Produits électroniques de
Littelfuse. Au cours de ses trente ans de vie professionnelle,
il a travaillé sur les technologies de détection/capteurs
dans plusieurs sociétés. En 1978, Gwenn Gmeinder a rejoint
la société Hamlin en qualité d’ingénieur en conception de
produits. En 2007, il prend en charge les activités Global
Business Development (évolution de l’entreprise dans le
monde entier). Il occupe son poste actuel chez Hamlin
(qui fait aujourd’hui partie de Littelfuse) depuis juin 2013.
Gwenn Gmeinder est titulaire d’une licence en technologies
industrielles de l’université de Wisconsin- Stout.
Figure 3 – Méthodologie de contrôle – Tomographie – Maillage – Simulation
ESSAIS & SIMULATIONS • N° 124 • Mars-Avril 2016 I19

ESSAIS ET MODÉLISATION
SIMULATION DÈS LA CONCEPTION
PROJET
L’impression 3d s’ouvre aux multimatériaux
Lancé fin 2014 et impulsé par Patricia Renaud, l’actuelle directrice d’Armines, Aclame* résulte
du choix des écoles des Mines de Douai de faire de la fabrication additive une priorité pour
l’appel à projet Carnot Mines 2014, comme le précise dans cet entretien accordé à Essais &
Simulations, le Pr. Frédéric Roger, responsable d’un des composantes d’Aclame, le projet
Fatima ; celui- ci concerne l’impression 3D multimatériaux et a nécessité l’utilisation de la
solution Comsol Multiphysics.
pr frédéric roger,
Mines Douai (département
TPCIM), responsable du projet
Fatima
dANS qUEL cAdrE S’INScrIT LE prOjET AcLAME
ET qUELLES EN SONT SES cOMpOSANTES ?
frédérIc rOgEr
Aclame est un projet Carnot Mines qui associe toutes les écoles
de Mines sur la thématique fabrication additive. Ce projet
comporte plusieurs sous- projets dédiés à di˜ érentes familles
de matériaux et de procédés. Ces sous- projets sont les suivants :
il y a tout d’abord Céfalé (Fabrication additive de pièces céramiques
hautes performances par Fusion laser sélective), Cerammet
(Élaboration par fabrication additive de « Cermet » à base
de poudres d’alumine et titane ou acier inoxydable 316L). Autres
sous- projets : Électrophorèse (dépôt de surfaces rugueuses par
électrophorèse non linéaire) et Fatima (Fabrication additive à
base de thermoplastiques : impression 3D multimatériaux),
projet dont je suis le responsable scientiÿque.
qUEL EST L’ObjEcTIf dU prOjET fATIMA ?
Ce projet consiste à fédérer les compétences et les savoirfaire
complémentaires au sein du Carnot Mines permettant la
conception, la fabrication additive par impression 3D et l’optimisation
des performances fonctionnelles de pièces constituées
de plusieurs matériaux polymères thermoplastiques ; le
tout en visant des secteurs applicatifs à forte valeur ajoutée, par
exemple le secteur (bio)médical.
Fatima associe plusieurs partenaires : Mines Douai et son département
technologie des polymères et composites et ingénierie
mécanique (TPCIM), le Centre de mise en forme des matériaux
(Cemef) de Mines Paristech, Le Centre Ingénierie pour
la santé (CIS) et le département Science des matériaux et des
structures (SMS) de Mines Saint- Étienne et le Centre des matériaux
(CdM) de Mines Paristech.
qUELLES SONT LES SpécIfIcITéS dE cE prOjET
dE rEchErchE ?
Le projet de recherche consiste à proposer une démarche
de conception et de fabrication additive optimale de pièces
thermoplastiques. L’accent est mis sur la possibilité d’utiliser
plusieurs matériaux lors de l’impression ou de déÿnir plusieurs
architectures internes à l’objet plus ou moins dense en fonction
des contraintes mécaniques locales.
Deux technologies ont été retenues : le dépôt de ÿls fondus
(Fused Deposition Modelling) qui est largement di˜ usé mais
qui possède de nombreux paramètres de contrôle et la technologie
de dépôt de gouttelettes de polymère fondu appelée
Freeformer développée récemment par le constructeur allemand
Arburg. Pour ces deux technologies, deux matériaux
thermoplastiques peuvent être déposés lors de l’impression.
20 IESSAIS & SIMULATIONS • N° 124 • Mars-Avril 2016

SIMULATION DÈS LA CONCEPTION
ESSAIS ET MODéLISATION
La démarche consiste d’abord à déÿnir la géométrie externe de
la pièce par optimisation topologique de forme qui permet de
maximiser sa rigidité tout en allégeant la pièce. Une fois cette
géométrie optimale déÿnie, la seconde étape consiste, à partir
de la simulation numérique mécanique, à localiser les concentrations
de contraintes mécaniques pour renforcer ces zones
critiques lors de l’impression. Nous proposons soit d’imprimer
un matériau plus résistant à cet endroit, soit d’augmenter
la densité de remplissage de la pièce. La sortie de cette étape
se présente comme une structure de remplissage assurant une
bonne résistance mécanique dans les zones critiques de la pièce.
L’impression de plusieurs matériaux conduit à la création d’interfaces,
qui s’avèrent être des zones beaucoup plus fragiles. Une
étude spéciÿque de la résistance des interfaces a été conduite et
a permis de déterminer les conditions d’impression qui maximise
l’adhérence.
Finalement, une fois la structure de remplissage interne de
la structure déÿnie, la simulation numérique du dépôt de
matière fondu permet de déterminer le chemin de dépôt optimal
assurant le maximum d’adhésion entre ÿlaments ou gouttelettes.
Pour obtenir une bonne coalescence des dépôts, la
température doit être su˛ samment élevée au voisinage de la
zone de dépôt.
qUELS SONT LES défIS TEchNOLOgIqUES
dE cE prOjET ET à qUELLES prObLéMATIqUES
INdUSTrIELLES dOIT- IL répONdrE ?
Les déÿs scientiÿques sont de modéliser le dépôt de polymères
fondu (ÿlament et gouttes) en intégrant les nombreux phénomènes
multiphysiques qui déterminent la résistance mécanique
de la pièce et la distribution des porosités et qui sont liées à la
fusion/solidiÿcation et la dynamique du mouillage. Ce problème
est encore plus complexe lors du dépôt multimatériaux ou si
l’un des matériaux polymères cristallise. Lors de la fabrication
additive des matériaux thermoplastiques, les vitesses de refroidissement
sont élevées, de l’ordre de 100 °C/s, ce qui crée des
conditions de cristallisation particulières qui sont spéciÿques
à l’impression 3D.
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ESSAIS & SIMULATIONS • N° 124 • Mars-Avril 2016 I21

ESSAIS ET MODÉLISATION
SIMULATION DÈS LA CONCEPTION
Les déÿs technologiques sont nombreux. Les polymères thermoplastiques
après dépôt se contractent lors du refroidissement
et la cristallisation partielle de certains polymères accentuent
ce phénomène. Les conséquences sont les suivantes : les pièces
se désolidarisent du plateau lors de l’impression et les déformations
résiduelles des pièces ne respectent plus les tolérances
géométriques. Ces déformations rendent par exemple l’impression
du polypropylène et du polyéthylène particulièrement di˛ -
cile. La technologie Arburg freeformer de dépôt de gouttelettes
fondues permet de chau˜ er l’enceinte entre 50 et 120 °C lors
de l’impression ce qui permet de mieux contrôler les conditions
de refroidissement. Le plateau d’impression (matériau
adapté et état de surface) peut aussi être modiÿé pour assurer
une meilleure adhérence de la première couche d’impression.
L’ancrage mécanique et les liaisons de type Van der Waals
peuvent être mis à proÿt.
L’impression d’un objet multimatériaux crée des interfaces qui
fragilisent énormément la structure. Renforcer l’adhésion de ces
interfaces et limiter le taux et la taille des porosités à cet endroit
critique se révèle aussi être un déÿ. La position d’impression
de l’objet sur le plateau, la température entre les ÿlaments ou
gouttes à l’interface et l’orientation de remplissage des couches
de part et d’autre de l’interface sont des facteurs déterminants.
Nous avons mené des études sur ces facteurs pour un assemblage
ABS et ABS chargé de noir de carbone. Une solution d’entrelacement
des couches de polymère à l’interface a conduit à
une amélioration signiÿcative de la résistance de l’interface.
Où EN SOMMES- NOUS à cE jOUr ?
L’optimisation topologique de forme par éléments ÿnis (calcul
du gradient de la fonction objectif par la méthode adjointe) a
été mise en œuvre pour déterminer la géométrie externe optimale
d’une pièce de liaison en maximisant sa rigidité tout en
réduisant son volume de 50 %. La répartition des contraintes
mécaniques dans cette pièce a été évaluée par simulation
éléments ÿnis. La pièce a été imprimée en 3D et les zones de
concentrations de contraintes ont été soit remplies par un
matériau plus résistant, soit nous avons augmenté la densité
de remplissage interne. Une étude spéciÿque sur la résistance
des interfaces d’une pièce bimatériaux a été conduite : la résistance
mécanique a été mesurée et la distribution des porosités
à l’interface a été évaluée à partir d’un scan 3D par microtomographie
à Rayons X. Les premiers travaux de modélisation
par éléments ÿnis des transferts thermiques et du remplissage
pendant l’impression 3D par dépôt de ÿl ou de gouttelettes
ont été réalisés. Ils montrent qu’un des déÿs est la taille des
modèles numériques qui pour être précis doivent évaluer les
transferts de chaleurs dans la zone de dépôt ; celui- ci a pour
dimension caractéristique quelques dizaines de microns au
cube alors que la pièce complète a pour dimensions plusieurs
centimètres cubes.
qUE vOUS A AppOrTé cONcrèTEMENT
LA SOLUTION dE cOMSOL ?
Comsol Multiphysics permet de réaliser l’optimisation topologique
de forme d’une pièce industrielle (module « optimisation
») et de déterminer les contraintes mécaniques associées
dans la pièce optimisée (module « mécanique des structures »).
Cette pièce a été imprimée en utilisant deux matériaux (un
matériau de renfort) ou un remplissage hétérogène plus dense
dans la zone de concentration de contrainte. Un traitement
d’images a permis de générer le ÿchier STL.
Finalement, la modélisation des procédés d’impression 3D
(FDM et Freeformer) a été réalisée à partir du module « transferts
thermiques » pour les échanges de chaleur et du module
« mathématique » qui nous a permis de développer une équation
d’activation du maillage lorsque l’extrudeur parcourt le
remplissage de la pièce.
cOMMENT UTILISEz- vOUS cET OUTIL ET qUELLES
bONNES prATIqUES d’UTILISATION pOUvEz- vOUS
NOUS LIvrEr ?
Comsol est un outil en constante évolution et les sessions d’initiation
gratuite permettent de tester régulièrement les nouveaux
modules et de faire un point sur les possibilités des nouvelles
versions. Les séminaires en ligne permettent aussi de se tenir
22 IESSAIS & SIMULATIONS • N° 124 • Mars-Avril 2016

SIMULATION DÈS LA CONCEPTION
ESSAIS ET MODÉLISATION
informés des possibilités o˜ ertes par chacun des modules. La
licence nous donne un accès Internet au service support qui
contient de multiples exemples dont on peut s’inspirer.
La bonne pratique pour développer un modèle multiphysique
consiste à ajouter progressivement les phénomènes physiques,
à vériÿer la distribution spatiale des fonctions de couplages par
post- traitement graphique pour détecter des singularités avant
d’activer un couplage fort ou séquentiel et à travailler initialement
sur des géométries simples qui limitent le nombre de
degrés de liberté à traiter.
Dans le cas de la modélisation de la fabrication additive, les
modèles de transferts thermiques et d’activation de maillage
ont été testés séparément sur une géométrie simple : un tube
mince avant d’être couplés fortement. ●
Propos recueillis par Olivier Guillon
*Action concertée des laboratoires matériaux des Écoles des Mines sur les
procédés de fabrication additive.
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ESSAIS & SIMULATIONS • N° 124 • Mars-Avril 2016 I23

dossier
MéTHodE
comprendre l’émissivité acoustique
des produits
Les techniques d’antennerie acoustique permettent à partir de la mesure du champ
acoustique et de méthodes de traitement du signal une caractérisation fine des sources
acoustiques par la détermination de leur localisation spatiale, la séparation de leur contenu
spectral et temporel, de leur puissance acoustique. elles se sont développées dans les
années 1990 avec l’arrivée de systèmes de mesure multivoies abordables. en 1994, la
société MicrodB s’est alors spécialisée dans ces techniques avec une expertise en services et
développements produit. devenue partenaire de la société LMs (siemens) pour la vente de
produit d’imagerie acoustique, elle est aujourd’hui filiale du groupe Vibratec qui lui a donné
accès à un large panel de client. depuis, de nombreux utilisateurs de tout secteur industriel
ont amélioré la compréhension de l’émissivité acoustique de leur produit par la localisation
des sources acoustiques et leur contribution au bruit global.
Le premier marché fut l’automobile avec des techniques
adaptées au banc de mesure puis l’arrivée des caméras
acoustiques a simpliÿé l’utilisation du produit élargissant
le panel d’utilisateur (biens de consommation, et
industrie mécanique en général). Ensuite, l’automobile et l’aéronautique
se sont souciés du confort des passagers en bruit
intérieur avec des techniques adaptées à des milieux conÿnés.
Plus récemment, l’aéronautique et tout secteur confrontés aux
sources aéroacoustiques se voient imposés des réglementations
qui impliquent de maîtriser les phénomènes de génération
de ces dernières. Pour répondre à toutes ces demandes
avec des environnements de mesure et des sources de natures
di° érentes, des contraintes économiques et de temps de traitement,
MicrodB a dû travailler la forme des antennes, leur mise
en œuvre, les algorithmes de traitements et les interfaces pour
en simpliÿer l’utilisation.
UNE ANTENNE dE MIcrOphONES
ET UN TrAITEMENT AdApTéS
à L’ENvIrONNEMENT dE MESUrE
ET AUx SOUrcES
La géométrie de l’antenne (plane, sphérique, conique…) permet
de mesurer au mieux le champ acoustique. Pour les mesures
champ libre ou champ proche, l’antenne est classiquement plane
alors que pour des mesures en cavité ou milieu réverbérant,
l’antenne est 3D, de préférence sphérique. Le positionnement
des microphones est la clé des meilleures performances pour
identiÿer des sources de bruit suivant la bande de fréquence
d’intérêt avec une densité plus forte en hautes fréquences et
une antenne plus grande en basses fréquences. À partir de la
mesure du champ émis, divers algorithmes tentent de remonter
à la distribution de sources acoustiques à la surface de l’objet.
Les résultats sont alors représentés sous forme de cartes ou
de maillage 3D du champ Pression/Intensité rétropropagées
sur l’objet et par intégration sur des zones, il est possible d’obtenir
la contribution ou la puissance partielle de ces sources.
MESUrES AU BANc OU EN chAMp prOchE
L’holographie acoustique champ proche est la méthode de localisation
et quantiÿcation de source la plus performante et la
première utilisée dans les années 1990 mais la moins répandue
par la di˛ culté de mise en œuvre. Elle permet de quantiÿer
la puissance de sources stationnaires sur un plan et en
champ proche (transparence de panneaux, moteur au banc).
Elle nécessite une mesure complète du champ acoustique en
maillage régulier et ÿn de quelques centimètres. Pour cette
raison, l’antenne est balayée au moyen d’un robot 1 ou 2 axes.
Pour la mesure acoustique au banc ou sur site, l’utilisateur
24 IESSAIS & SIMULATIONS N° 124 Mars-Avril 2016

dossier
Mesures et résultats d’holographie pour transparence acoustique
préfère un outil plus rapide et simple de mise en œuvre. Le
diagnostic sur site impose un outil portatif et léger, simple d’utilisation
qui puisse donner rapidement une localisation du bruit
telles que fuites acoustiques, points chauds, bruits parasites ou
encore contrôle qualité.
NoiseScanner développé par MicrodB et distribué par Viaxys
est issu d’un concept novateur basé sur des capteurs MEMS et
une tablette dédiée pour répondre à cette problématique avec
un outil par balayage entre le simple microphone baladé et la
caméra acoustique. Il embarque à bout de bras des mesures
audio et vidéo synchronisées avec un traitement de focalisation
et ÿltrage temps réel. De par sa taille, il ne permet cependant
pas de travailler en dessous de 500 Hz et donne des résultats
qualitatifs.
Une caméra acoustique se distingue du scanner acoustique par
sa taille d’au moins 50 cm pour descendre en basse fréquence et
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ESSAIS & SIMULATIONS N° 124 Mars-Avril 2016 I25

dossier
Scanner acoustique
NoiseScanner
des nombreuses possibilités de post-traitement. Elle est généralement
utilisée pour des mesures en champ proche type banc
d’essai. L’avantage de se placer au plus près des sources (entre
10 et 20 cm) est de capter avec la plus grande ouverture d’angle
possible le champ acoustique mais aussi les ondes évanescentes
qui apportent au traitement plus d’information. Elle o° re ainsi
un résultat plus précis sur une large gamme de fréquence tant
en localisation qu’en quantiÿcation par un traitement d’holographie
acoustique irrégulière. Le produit caméra acoustique
HDCam de MicrodB a de plus l’avantage d’être interfacé dans
l’environnement LMS TestLab de Siemens pour une meilleure
gestion projet tant sur la mesure que sur le post-traitement.
MESUrES AérOAcOUSTIqUES ET chAMp LOINTAIN
Il est parfois di˛ cile de positionner une antenne en champ
proche notamment pour l’analyse bruit de passage ou les
mesures aéroacoustiques type sou˝ erie ou machine tournante.
La mesure champ lointain impose alors des antennes
de plus grandes envergures pour conserver un bon pouvoir
de séparation des sources. MicrodB propose alors de designer
une antenne à façon de plusieurs dizaines de microphones sur
plusieurs mètres carrés. En champ lointain, seule la formation
de voie donne une localisation des sources, elle est plus grossière
mais elle peut être a˛n ée par une méthode de déconvolution
qui enlève la réponse de l’antenne et quantiÿe la puissance
des sources.
À ces méthodes peuvent s’ajouter des prétraitements pour
répondre aux environnements di˛ ciles de mesure. Une mesure
bruit de passage ou de sources en rotation implique un E° et
Doppler qui doit être corrigé. En sou˝ erie ou en milieu réverbérant,
le signal est très bruité et des méthodes de cohérences
peuvent aider à améliorer le rapport signal à bruit.
Produit 3DCam, mesure en cavité
MESUrES EN cAvITé
La mesure du bruit en cavité est souvent contrainte par le temps
qu’il s’agisse d’essais en roulage, en sou˝ erie ou encore en vol.
De plus, le champ ré˙ échi perturbe la mesure du champ direct.
Pour répondre à ses problématiques, MicrodB a développé une
caméra acoustique 3D appelée 3DCam interfacée à LMS Test-
Lab de Siemens basée sur une antenne sphérique rigide et un
traitement de focalisation en onde sphérique. Et pour mesurer
aussi bien des bruits MF/HF type Squeak and Rattle que les
sources BF liés à la structure, cette antenne peut être complétée
d’une sphère ouverte de plus grande taille. Elle permet de
réaliser un « instantané » du champ source total.
pOUrqUOI UTILISEr dES TEchNIqUES
d’ANTENNErIE ?
Bien que les méthodes d’imagerie acoustique ne répondent à
aucune norme de mesure de puissance ou pression acoustique,
elles restent souvent la seule méthodologie pour approfondir
26 IESSAIS & SIMULATIONS N° 124 Mars-Avril 2016

Les essais aggravés :
dossier
la compréhension d’un phénomène d’émissivité acoustique et
concentrer les e° orts nécessaires pour la réduction de bruit ou
bien extraire la signature acoustique d’un composant dans un
ensemble de sources et émettre un critère acoustique. Comme
le démontre cet article, il existe un large panel d’outil pour
s’adapter à l’environnement. Et si aucune solution ne réponde
aux besoins et contraintes clients aujourd’hui, les évolutions du
traitement du signal, du matériel et des technologies amèneront
une réponse. Pour cela, MicrodB poursuit constamment
sa recherche au travers de partenariat universitaire et industriel
ou de projets de plus grande ampleur subventionnés par
l’État et l’Europe. ●
Résultat d’imagerie au banc rouleau
d’un projet FUI EcoBex
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température de l’air.
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ÉTALONNAGE
MÉTHODES DE MESURES
Système d’instrumentation
analytique
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Page 30
Quelles mesures dans
l’analyse industrielle ?
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ESSAIS & SIMULATIONS N° 124 Mars-Avril 2016 I27

dossier
EnTRETiEn
« La mesure prend une place
croissante dans les phases
développement »
Responsable du département Solutions
Tests qui appartient à l’entité Test &
Simulation de Siemens PLM Software,
Bruno Massa (ancien vice- président de
la société LMS, rachetée en 2012 par
Siemens) revient sur les grandes tendances
en matière d’instruments de mesure que
connaît aujourd’hui son activité.
Bruno Massa,
vice- président de la division
Test Siemens Industry
Software
dANS vOTrE MéTIEr – ET cEUx
dE vOS cLIENTS –, qUELLE pLAcE OccUpE
LA MESUrE ? cOMMENT A- T-ELLE évOLUé
cES dErNIèrES ANNéES ?
La part de la mesure a beaucoup progressé dans les métiers de
nos clients et, plus largement, dans tous les domaines de l’industrie
aÿn de réduire les délais de développement des produits
en particulier, mais aussi pour relever les déÿs que posent les
produits mécaniques de plus en plus complexes. Cela a poussé
les entreprises à revoir leur stratégie de développement et à
travailler davantage en lien avec la simulation numérique dans
le but de réduire le nombre de prototypes, notamment dans le
secteur automobile. Ce phénomène n’a pas pour autant éliminé
les besoins en matière de contrôle et de mesure, loin de là.
C’est le cas par exemple des opérations de mesure en phase de
préconception et de l’ingénierie détaillée, lesquelles sont de
plus en plus nombreuses.
simulation, qui consiste à réunir les informations du monde
réel pour les intégrer dans la simulation, nécessite d’utiliser des
modèles développés et validés à partir de données de mesure.
Des systèmes de mesure multivoies ont ainsi vu le jour (allant
de quelques dizaines à plusieurs centaines de voies) chargés de
capter les informations issues de di° érents moyens de mesure,
capteurs ou autre jauges de contrainte de façon à les synchroniser
avec un récepteur GPS ou des informations provenant du
bus CAN d’un véhicule. Ces systèmes permettent de quantiÿer
le comportement dynamique ou vibro- acoustique de façon
approfondie aÿn de connaître par exemple la cause d’un bruit
suspect (provenant des suspensions, du moteur, de l’interaction
du véhicule avec le vent, etc.). L’idée est de parvenir à prendre
en compte tout comportement extérieur autre que celui du
véhicule lui- même.
qUELS SONT, AUjOUrd’hUI, LES BESOINS
ET LES ATTENTES dU MArché EN MATIèrE
d’INSTrUMENTS ET dE MOyENS dE MESUrE
dANS LE dOMAINE dES ESSAIS ET cELUI
dE LA prOdUcTION ?
Bon nombre de nos clients e° ectuent des tests sur leurs propres
produits et les produits de leurs concurrents dans le but de
rassembler un maximum d’informations ; la première étape de
28 IESSAIS & SIMULATIONS N°124 Mars-Avril 2016

dossier
ici, la grande avancée réside dans le fait
que nous sommes désormais capables
de représenter de la mesure (vibrations,
mesures acoustiques, stress…) directement
sur des images vidéos ou des
modèles 3D ; c’est le cas notamment dans
l’automobile où, à la manière d’une image
de scanner médical, on vient représenter
avec précision l’ensemble des informations
de mesure afin d’en simplifier au
maximum la lecture et l’interprétation des
données.
LES INdUSTrIELS fONT- ILS AppEL à vOUS
pOUr cE TypE d’OpérATION ?
Les systèmes multivoies sont modulaires (16 voies pour
les plus rapides et jusqu’à 400 voies pour les plus précis), à
l’image de la solution LMS SCADAS, ou ÿxes (de 300 à 800
voies de mesure) comme dans le domaine aéronautique. Ces
systèmes apportent beaucoup de ˙ex ibilité : ils peuvent en
e° et être combinés pour évoluer vers des systèmes multiphysiques
aÿn de fournir une analyse dynamique complète.
La demande est croissante et notre Département Mesure est,
en e° et, de plus en plus sollicité. C’est pourquoi notre stratégie
est de couvrir n’importe quel type de voie ou de signal
qu’il est nécessaire de mesurer. Cela consiste à transformer
une information analogue en une information digitale, capter
la totalité des informations et les mettre en relation pour les
synchroniser de façon extrêmement précise. Enÿn, nos solutions
permettent de réaliser à partir de ces données précises
une vision simpliÿée de manière à pouvoir être lues et interprétées
sans problème par l’ingénieur, lequel n’est pas – ou n’est
plus toujours – un spécialiste. Ces résultats obtenus sous la
forme d’images doivent être aisés à manipuler et interpréter.
En un clin d’œil, on doit être capable de dire si le comportement
d’un produit évolue par rapport à un autre et de savoir
où orienter le test aÿn de rectiÿer le tir au plus vite.
qUELLES TEchNOLOgIES INNOvANTES
TrOUvE-T-ON SUr LE MArché ET à qUELLES
INNOvATIONS pEUT- ON S’ATTENdrE
à L’AvENIr ?
Parmi les évolutions technologiques significatives, on
peut par exemple citer les solutions d’images et de vidéos,
jusqu’à présent résumée à de la 2D ou 3D simplifiées. Mais
Autre phénomène à la mode, le Cloud,
application qui trouve toute sa place dans
l’ère de la mobilité que nous connaissons
aujourd’hui. Auparavant, la plupart des
opérations de mesure ne pouvaient s’effectuer qu’à partir du
moment où l’on était relié à un PC. Aujourd’hui, les smartphones
et autres tablettes, associés à la technologie Cloud,
permettent à nos clients de mener des mesures sur place et
de suivre le déroulement du test à distance. Un technicien
peut réaliser des campagnes entières de mesures sur terrain,
puis entrer directement en communication avec l’ingénieur
au bureau pour visualiser et analyser les résultats ensemble
et en temps réel, par un accès cloud au système d’acquisition.
Cette communication à distance résout aujourd’hui bien
des problèmes et nous offre, grâce au Cloud, de nouvelles
perspectives en matière de productivité. ●
Curriculum vitae
>> Bruno Massa
Olivier Guillon
∙ Poste actuel :
Vice- président de la division Test Siemens Industry
Software (depuis 2014)
∙ Parcours / diplôme :
Ingénieur commercial
∙ Parcours professionnel :
1990-1994 : Ingénieur commercial pour la société Star-
Apic – 1Spatial (GIS – Geographical Information Systems)
1994-1997 : Responsable marketing chez Software AG
1997 : Bruno Massa intègre la société LMS International
en tant que responsable process marketing
2000-2008 : Responsable marketing et communication
chez LMS International puis directeur corporate du
département marketing
2008-2014 : Vice- président de la division Test de LMS
International
ESSAIS & SIMULATIONS N°124 Mars-Avril 2016 I29

dossier
ouTiL
gAM-pME : un guide pratique
des précautions d’intercâblage
des dispositifs de mesure
Financé par la dGE, un outil interactif d’aide à la décision en matière de câblage des appareils
de mesure en environnement industriel est disponible. destiné aux PME- PMi non spécialistes
en cEM, gratuit et accessible depuis le site de l’ASTE, il chiffre en temps réel l’influence des
parasites sur les mesures et propose si nécessaire des solutions simples pour les réduire,
en s’appuyant sur un guide de bonnes pratiques téléchargeable. Avec l’aide de cap’Tronic, il a
été présenté à plus de 100 PME dans toute la France.
La compatibilité électromagnétique (CEM) caractérise
l’aptitude d’un appareil à fonctionner dans en milieu
industriel. Sa maîtrise passe par une remise en cause
de nombreuses idées reçues.
Il existe en e° et des risques de mauvais fonctionnement des
dispositifs de mesures dus aux environnements sévères souvent
rencontrés qui viennent fausser les résultats ou aussi conduire,
dans certains cas, à des résultats inexploitables. D’une part, bien
que les mesures soient largement pratiquées actuellement dans
l’industrie avec des équipements disponibles sur le marché
ÿables et possédant de très bonnes performances, l’expérience
prouve que leur mise en œuvre dans un environnement industriel
peut parfois être à l’origine d’anomalies de fonctionnement
dont les utilisateurs n’ont pas conscience. D’autre part, les
perturbations ne peuvent apparaître qu’au moment des acquisitions,
c’est- à- dire une fois que les matériels ont été choisis,
installés et mis en service. Il est alors très di˛ cile de revenir
en arrière.
Aÿn d’aider les PME non spécialistes du domaine, la Direction
générale des entreprises (DGE) du ministère de l’Économie, de
l’industrie et du numérique a demandé à l’Association pour le
développement des sciences et techniques de l’environnement
(ASTE) de réaliser un outil interactif d’aide à la décision en
matière de câblage des appareils de mesure en environnement
industriel accessible sur Internet à l’aide d’un navigateur Web et
facile d’utilisation. Cet outil devait également être mis gratuitement
à la disposition des PME pour les aider à faire des mesures
de qualité sans investissement complémentaire en matériel. De
plus, il devait s’appuyer sur une enquête menée auprès de plus
d’une centaine de PME- PMI dans toute la France ; cette enquête
a permis de prendre en compte les perturbations électromagnétiques
souvent rencontrées en environnement industriel,
de déÿnir les conÿgurations génériques de mesures couvrant
plus de 90 % des types de mesure faites, et de quantiÿer visuellement
l’in˙ uence des parasites sur les mesures puis proposer
si nécessaire des solutions simples pour les réduire. Enÿn, cet
outil devait être associé à un guide des bonnes pratiques adapté
aux câblages des lignes de mesure.
LES AcTEUrS dU prOjET
Le projet GAM- PME est porté par l’ASTE, associé à dix partenaires
: trois consultants (RBC, Metexo et HGC), trois sociétés
en contact avec de nombreuses PME travaillant dans le domaine
du câblage (Critt Mécanique et composites, Algotech et Prescamex,
trois laboratoires d’essais apportant leurs compétences
dans le domaine de la mesure (Sopemea, Intespace, Emitech)
et un concepteur d’outils informatiques sur le Web : Pear’s &
Bragston. Le projet s’appuie sur un comité de pilotage présidé
par la DGE et constitué de représentants des Direccte, du LNE
et du pole Astech.
LES OUTILS ExISTANTS
Accessibles depuis le site de l’ASTE (et à www.GAM- PE.com),
ces outils ont pour but d’aider les PME- PMI non expertes en
CEM, qui conçoivent ou installent des équipements de mesure
en environnement industriel, à prendre en compte les perturbations
électromagnétiques aÿn de choisir les meilleures options
de câblage.
L’outil de quantiÿcation des perturbations
Il s’appuie sur le schéma code la ÿgure 1 qui représente une
chaîne générique de mesure (capteur – ligne – conditionneur) :
30 IESSAIS & SIMULATIONS N°124 Mars-Avril 2016

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dossier
Schéma générique d’une chaîne de mesure
Les conditionneurs employés pour les mesures comportent
systématiquement un ÿltre passe- bas dont la fréquence de
coupure dépend du type de capteur (quelques Hz à quelques
kHz maximum) et est très inférieure à celle de la perturbation
rayonnée (située dans la bande de quelques MHz au GHz).
La perturbation transmise à l’entrée de l’ampliÿcateur est donc
très atténuée (de 3 à 6 décades). Pour voir son in˙ uence, elle
est comparée au signal utile. Selon la valeur obtenue, il est alors
possible de déÿnir un critère de qualité de mesure et éventuellement
proposer des solutions d’amélioration.
Le modèle de calcul retenu a été volontairement simpliÿé
pour conserver sa généricité et son adéquation au câblage de
capteurs de mesure. Il suppose que le comportement du module
de conditionnement est linéaire. Celui- ci prend en compte les
couplages rencontrés sur ce type de mesure : modes commun,
di° érentiel et par boucle de masse (GLC). Les équations et
abaques utilisées sont issues du document de référence « EMI
Control Method » de Donald White qui fournit des formules
simpliÿées permettant à un expert en CEM de concevoir rapidement
des montages électriques robustes dans un environnement
perturbé.
Le bloc diagramme de la ÿgure 2 en explique le principe.
Câbles et montages traités par l’outil
Il couvre, avec les limitations précitées et sans nouveau développement,
la quasi- totalité des conÿgurations rencontrées en
instrumentation analogique pour un câble reliant un capteur
à un conditionneur.
Exemple d’utilisation :
L’outil permet de choisir un type de capteur et un environnement
parasite par des menus déroulants. Ces valeurs peuvent
être modiÿées si nécessaire. Les seuls paramètres à fournir sont
liés au type de câble, sa longueur et sa distance par rapport au
plan de masse et à la précision souhaitée.
Un exemple de calcul est présenté ÿgure 4.
Bloc diagramme de l’outil de quantification des perturbations
Traitant di° érents types de câblage : coaxial, biÿlaire (non
blindé, torsadé, blindé) et de montages comme indiqué ÿgure 3,
il ne prend pas en compte les résonances de ligne. L’in˙ uence
des parasites large bande est a˛ chée sur les courbes globales
de couplage, entre 1 MHz et 10 GHz.
Un exemple de configuration à caractériser
Les résultats obtenus sont présentés ÿgure 5. La partie droite
donne la précision obtenue (3 %) et la compare avec l’objectif.
(1 %) Elle est moins bonne que celle souhaitée, mais su˛ sante.
La partie gauche montre les couplages (cad ici les atténuations)
sur toute la bande de fréquence (en abscisse le logarithme de
la fréquence en MHz). Pour les fréquences plus basses que
32 IESSAIS & SIMULATIONS N°124 Mars-Avril 2016

dossier
1 MHz, le couplage étant moins important, la précision de
mesure sera meilleure.
perturbations électromagnétiques sur les circuits électroniques.
Inversement, si l’on commet des erreurs, telles les notions de
« bonnes terres », de câblage en étoile ou d’écran de câble blindé
relié à un seul bout, des dysfonctionnements deviennent pratiquement
inévitables.
Résultats obtenus en temps réel
On peut comparer facilement l’in˙ uence du type de câblage sur
la précision de mesure. La ÿgure 6 donne un exemple entre un
biÿlaire nu un biÿlaire torsadé et un coaxial.
Influence du type de câblage sur la précision
Le guide de bonnes pratiques
Contrairement à ce que l’on peut penser, le câble blindé est
moins e˛ cace à cette fréquence que le câble torsadé (qui est
beaucoup moins cher).
Le guide de bonnes pratiques
Associé à un jeu de transparents, il complète l’outil de quantiÿcation
de la perturbation induite par un parasite sur le résultat
en présentant les points importants permettant de faire de
bonnes mesures.
Il aidera les PME- PMI qui conçoivent ou installent des équipements
de mesure en environnement industriel à comprendre les
phénomènes électromagnétiques aÿn de choisir les meilleures
options de câblage. En e° et, une bonne maîtrise de l’installation,
simple et peu coûteuse, réduit radicalement les e° ets des
Réalisé en collaboration avec la Société AEMC, experte de la
CEM, il est téléchargeable depuis le site GAM- PME opéré par
l’ASTE. Les points présentés sont décrits de manière pragmatique
et avec de nombreux exemples illustrés, comme montré
ÿgure 8, en particulier les caractéristiques des perturbations
électromagnétiques basses et hautes fréquences et les principales
sources de perturbations en environnement industriel et
les remèdes associés.
cONcLUSION ET pErSpEcTIvES
Cet outil, disponible en ligne, a reçu un accueil très favorable
de la part des PME rencontrées, mais aussi de grands
groupes et laboratoires. Celui- ci répond en effet à deux
besoins : d’une part, une aide à la conception de câblages
ESSAIS & SIMULATIONS N°124 Mars-Avril 2016 I33

dossier
Planches issues du guide
(type de câble, position du chemin de câble…), d’autre part,
une initiation à la CEM et une aide pour mettre en place
les bonnes pratiques. Il pourra être adapté à de nouveaux
besoins s’ils sont génériques et demandés par un nombre de
sociétés significatives.
L’outil de dialogue du site permet d’exprimer ces demandes. Il
est aussi possible de contacter directement l’ASTE (info@aste.
asso.fr 01 42 66 58 29) ou le rédacteur de cet article (prulhiere@
me.com 06 71 67 22 71). ●
Jean- Paul Prulhière (Metexo.Eng)

dossier
RETouR d’ExPéRiEncE
Le cern fait appel à NI pour
ses opérations de tests et mesures
À l’occasion des derniers ni days, organisés par la filiale française de national instruments,
spécialiste des systèmes d’acquisition de données dans le domaine du test & mesure, Adriaan
Rijllart, responsable test, mesure et analyse au cern, nous fait part de son expérience et
l’utilisation de LabViEW.
Adriaan rijllart
responsable test, mesure
et analyse au sein de
l’Organisation européenne
pour la recherche nucléaire
(Cern)
Plus particulièrement sur le projet de l’accélérateur de
particules, à quels défis techniques étiez- vous confrontés,
votre équipe et vous ?
Nous utilisons de préférence des systèmes de mesures industriels
et le logiciel industriel LabVIEW. Le déÿ de mon équipe
est de créer les interfaces avec des cartes électroniques spéciÿques
Cern et des interfaces soˆ ware avec des logiciels faits
maison.
À quelles problématiques, dans le domaine de l’analyse
et de la mesure, un équipement tel que le collisionneur
de hadrons est- il confronté ?
préSENTEZ- vOUS EN qUELqUES MOTS AINSI qUE
vOTrE fONcTION AU cErN
Je m’appelle Adriaan Rijllart, je suis Hollandais et j’ai 61 ans.
Après ma formation d’ingénieur en électronique au Pays- Bas,
j’ai intégré le Cern en 1980, d’abord dans un groupe de cibles
polarisées pour les expériences de physiques et ensuite dans
le groupe de contrôle industriel dans le secteur des accélérateurs.
En début d’année 2016, mon équipe a été transférée dans
le groupe « Sources, Targets et Interactions ». Dans ma fonction
actuelle, je dirige une équipe de vingt personnes qui est
responsable d’une trentaine de systèmes di° érents de test et
qualiÿcation de composants supraconducteurs pour le LHC
(grand collisionneur de hadrons).
Quel rôle y jouez- vous ? Que représente votre activité au
sein du laboratoire et en quoi consiste- t-elle ?
Mon rôle est d’assurer que des groupes clients, principalement
pour les aimants sup r a, cavités sup r a et l’opération du LHC,
reçoivent en temps et en heure les systèmes et les logiciels de
qualiÿcation qui correspondent à leurs besoins.
Les problèmes dans le domaine de l’analyse et mesures sont
que les signaux sont souvent perturbés par des parasites induits
par des nombreux systèmes de puissance à proximité ou mal
synchronisés à cause d’un mauvais fonctionnement d’un équipement.
Ensuite, les mesures et les analyses sont souvent à la
limite des possibilités de l’équipement et des méthodes.
À quelles technologies de test et de mesure un tel équipement
fait- il appel ? À quoi servent- elles et comment
les utilisez- vous ?
Nous utilisons les plateformes PXI, PXI express et CompactRIO
avec le logiciel LabVIEW de National Instruments. Ils
sont utilisés pour créer des systèmes de test et de qualifications
de composants supraconducteurs des accélérateurs au
Cern et pour qualifier les circuits électriques supraconducteurs
du LHC. Ces systèmes sont utilisés par des opérateurs
des installations de test en permanence et des opérateurs
d’accélérateurs pendant la période de redémarrage de l’accélérateur
après un arrêt prolongé ou le changement d’un
composant. ●
Propos recueillis par Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS N°124 Mars-Avril 2016 I35

dossier
RETouR d’ExPéRiEncE
Un système pour superviser la température
des enceintes climatiques
L’objectif du laboratoire alsacien était le suivant : développer un système permettant
d’évaluer la conformité des produits et d’optimiser l’utilisation et la maintenance d’un parc
d’enceintes climatiques. Pour ce faire, il s’est rapproché de national instrument.
Le principe d’un test en enceinte climatique est de
soumettre un produit (équipement sous tension ou
non) à des contraintes de température et d’humidité.
Il est important de connaître précisément les valeurs
atteintes par les enceintes aÿn d’éliminer les e° ets de bord et
de garantir la qualité de l’essai. Il peut arriver qu’une étuve n’atteigne
pas la température de consigne demandée et rende un
essai incomplet, des défauts pouvant apparaître sur le produit
dans la plage de température ou d’humidité non testée.
Pour s’a° ranchir de ces dérives potentielles, l’utilisateur peut
e° ectuer, au préalable du test du produit, un test des équipements.
Ce test du test garantit la conformité du test ÿnal.
Les logiciels de gestion de parc d’enceintes existent et sont livrés
par les constructeurs. Par contre, aucun d’entre eux n’assure un
autocontrôle indépendant. Pour réaliser ce test d’autocontrôle,
notre client souhaite réutiliser du matériel existant, notamment
des modules Cansas et des sondes PT100 pour la mesure des
températures. Ce projet peut néanmoins être réalisé avec des
châssis NI Ethernet RIO et des cartes NI- 9217.
UNE ArchITEcTUrE MATérIELLE cLASSIqUE,
UN LOgIcIEL évOLUTIf
L’architecture est très classique. Des sondes sont placées dans
les enceintes et reliées à des conditionneurs Cansas. Le réseau
Enceintes thermiques
CAN permet de multiplexer les données et de relier les enceintes
de façon évolutive. Les températures sont transmises au PC via
le réseau CAN.
Le choix de la programmation orientée objet avec LabVIEW
s’est imposé tout naturellement pour le développement de cette
application. Chaque enceinte représente un objet auquel on a
a° ecté des propriétés et des méthodes. Cette méthodologie de
programmation permet de gérer plus facilement la diversité du
parc des enceintes. En e° et, les méthodes peuvent varier et des
propriétés peuvent être ajoutées en fonction du type d’enceinte.
La programmation orientée objet permet également d’avoir
une application très évolutive, nécessitant peu de modiÿcations
dans l’architecture principale du programme si l’on veut
ajouter des fonctionnalités aux objets « enceintes », comme
l’ajout de la surveillance de l’humidité dans les enceintes ou
de la fonction de pilotage.
dérOULEMENT dU TEST dE vérIfIcATION
Avant chaque essai de pièce, un test de vériÿcation peut être
réalisé pour vériÿer les caractéristiques de l’enceinte, comme
la température de consigne, la tolérance, le temps de stabilisation,
le temps de mesure… On déÿnit un cycle de mesure et
selon les résultats obtenus, des ajustements de consignes (gain,
o° set) sont réalisés pour que l’enceinte réponde aux exigences
de l’essai ÿnal. Des mesures de température sont e° ectuées régulièrement
(toutes les trente secondes) aÿn de garder un historique.
Cet autocontrôle garantit la qualité des tests et évite une
dérive en température des enceintes qui peut rendre des tests
non conformes aux spéciÿcations. Pour coller encore plus à la
réalité, les sondes PT100 sont placées directement au contact
« Chaque enceinte représente un objet auquel
on a affecté des propriétés et des méthodes.
Cette méthodologie de programmation permet
de gérer plus facilement la diversité du parc
des enceintes. » – Josselin Feld (Ineva)
36 IESSAIS & SIMULATIONS N°124 Mars-Avril 2016

dossier
Taux d’efficience d’une enceinte sur une période donnée
Suivi mensuel du taux d’utilisation
des pièces à tester, de manière à ne pas se ÿer à une température
générale, mais au contraire, d’avoir la température réelle
au plus proche des pièces. L’historique permet une traçabilité
en cas de problèmes.
TEST d’EffIcIENcE pOUr UNE MEILLEUrE
gESTION dU pArc
La collecte des données périodiques permet d’obtenir des statistiques
sur le taux d’utilisation de chaque enceinte et indique
l’activité du laboratoire sur une période donnée. Ces informations
sont importantes car elles permettent de gérer plus e˛ cacement
le parc, d’anticiper les révisions pour chaque enceinte
et donc d’éviter les pannes en cas de surutilisation, ou de réaliser
des économies en espaçant l’entretien dans le cas contraire.
gAIN EN qUALITé dE TEST ET gAIN fINANcIEr
Les coûts de calibration peuvent être importants. En e° et, au
simple chi° rage ÿnancier s’ajoutent le temps d’immobilisation
d’enceinte et le coût du technicien en charge de préparer
la calibration (arrêt et démontage des tests en cours, remise en
état après calibration). Notre système est beaucoup plus souple
d’utilisation car la chaîne complète de traitement peut être calibrée
par un opérateur de laboratoire à n’importe quel moment,
à l’aide d’appareils de mesures certiÿés et d’un simulateur de
charges. Les sondes PT100 de classe A sont remplacées annuellement,
de façon transparente pour l’activité du laboratoire. Le
retour sur investissement est d’autant plus conséquent que le
parc surveillé est important (ici plus de 25 enceintes).
réSULTATS ET évOLUTIONS
L’architecture du projet permet de multiples évolutions. C’est un
modèle ouvert qui pourrait facilement intégrer d’autres solutions
National Instruments. La prochaine évolution sera d’intégrer
le pilotage des enceintes directement au sein du programme
de surveillance et d’ajouter une chaîne de mesure de l’humidité.
Enÿn, une automatisation des tests par une programmation
générique facilitera l’utilisation de l’ensemble du système,
en choisissant des tests génériques dans une base de tests. Ce
modèle peut être déployé dans tous les laboratoires possédant
des enceintes climatiques. ●
Josselin Feld (Ineva)
L’équipe d’Ineva au complet
© Ineva
Quelques données
sur le laboratoire
ineva accompagne les entreprises, du développement à
l’industrialisation des produits, grâce au conseil, à l’ingénierie,
à la prestation de laboratoire d’essai et à la conception de bancs
de tests ou de contrôle. Le rôle de ce laboratoire situé à illkirch
(Bas- rhin) est d’aider ses clients à optimiser leurs coûts et
améliorer la qualité de leurs produits par de l’intelligence en
validation. Les domaines de compétences du laboratoire sont
orientés vers la mécatronique et l’interaction entre la mécanique,
l’électronique et le logiciel. ineva possède une spécificité de
qualité perçue, qualification optique, acoustique, vibratoire et
climatique.
ESSAIS & SIMULATIONS N°124 Mars-Avril 2016 I37

mesURes
sPéCial étalonnaGe
en prAtique
L’étalonnage au cœur
de la stratégie d’entreprise
comment prouver qu’un matériel que l’on a acheté est bien conforme ? pour répondre
à cette question cruciale formulée par des industriels, que ce soit dans l’automobile,
l’aéronautique, le ferroviaire ou l’énergie, les entreprises doivent se doter d’équipements
de mesure de plus en plus pointus ; d’autant que l’industrie utilise des moyens de production
et de contrôle toujours plus précis et complexes, moyens qu’il faut contrôler à leur tour.
Les demandes en matière de certiÿcats d’étalonnage sont
croissantes, en particulier pour les laboratoires ou les
fabricants de bancs d’essais, pour tester des boîtes de
vitesses par exemple ou des moteurs. « Leur problématique
est de démontrer que leur banc d’essais va donner
des valeurs justes pour concevoir les produits de leurs propres
clients », indique- t-on chez HBM, un spécialiste de moyens
de mesure. Il faut dire que pour le groupe allemand spécialisé
dans la chaîne complète de la mesure, l’étalonnage est une
compétence vieille de plus de trente ans. En 1977 en e° et, le
laboratoire d’étalonnage HBM fut le premier en Allemagne à
être accrédité par le Laboratoire national d’étalonnage allemand
(DKD), une accréditation qui garantit l’étalonnage selon les
normes et directives en vigueur. Depuis, il est devenu l’un des
laboratoires d’étalonnage les plus connus dans son domaine.
L’accréditation selon la norme DIN EN ISO/IEC 17025 englobe
aujourd’hui di° érentes grandeurs de mesure : la force, la pression,
le couple et les signaux mV/V.
De plus, la hausse des investissements dans des machines
aux capacités de forces de plus en plus élevées (allant jusqu’à
25 000 Newton) comme les pompes de relevage, des turbines
hydroélectriques, des moteurs diesel, des presses ou des transmissions
de navires rendent les opérations plus compliquées,
d’autant que les exigences de précision, de délais et de coûts
vont dans le même sens. Si l’étalonnage n’est guère, du moins
pour le moment, une priorité dans la majorité des entreprises,
il prend une importance et une place croissantes.
Adopter le vocAbulAire Approprié
En métrologie, les normes n’ont pas de caractère obligatoire mais
s’imposent dans certaines situations, comme dans le cadre de
l’accréditation par exemple. On observe un nombre croissant
de demandes de prestations accréditées du fait des exigences de
plus en plus fortes et d’une prise en compte, timide mais bien
réelle, de la métrologie, en particulier à travers l’ISO 9001 où un
paragraphe concerne l’étalonnage. Une autre norme est essentielle
: l’ISO 10012 qui concerne quant à elle la gestion d’un parc
d’instruments et de processus de mesure. S’il ne fait pas l’objet
d’un caractère obligatoire, ce texte présente en revanche une
référence, au même titre que les fascicules documentaires X
07-011 (qui porte sur le constat de vériÿcation) et FDX 07-012
(qui traite de l’étalonnage et du certiÿcat d’étalonnage).
38 IESSAIS & SIMULATIONS N° 124 mars-avril 2016

sPéCial étalonnaGe
mesURes
Il est également important d’exploiter les résultats fournis
dans le certificat d’étalonnage, notamment pour la confirmation
métrologique de l’instrument et éventuellement pour
corriger ses propres mesures. Il faut aussi réviser la périodicité
d’étalonnage ou de vérification à chaque fois qu’un ajustage
ou une réparation ont été réalisés, soigner les emballages
pour le transport (risques de dégradation), bien évaluer au
préalable la nécessité d’une accréditation et, enfin, contacter
son fournisseur de métrologie avant d’envoyer le matériel,
afin de bien définir en amont la prestation et régler
les aspects administratifs (gain de temps et qualité mieux
assurée).
Mais ces textes ne sont pas su˛ sants car bien souvent, bon
nombre des demandes sont mal exprimées. Or il existe un outil
bien spéciÿque : le vocabulaire international de métrologie
(VIM). « La plupart des entreprises qui nous consultent ne
sont pas des métrologues ou des professionnels de la métrologie,
déclare- t-on du côté de la société Brüel & Kjaer. La culture
et le vocabulaire en la matière manquent tout comme le fait de
se poser les bonnes questions ». Le Syndicat de l’instrumentation
de mesure, du test et de la conversion d’énergie dans le
domaine de l’électronique (Simtec) a pour cela mis en ligne
une check- list des questions à se poser en matière de métrologie
accompagnée d’un document sur la manière d’exprimer
ses besoins dans ce domaine.
Chez le spécialiste danois de l’enregistrement, la mesure, le
test, la mesure et l’analyse en vibro- acoustique, il est important
de bien maîtriser le vocabulaire essentiel de la métrologie
pour exprimer un besoin aÿn d’utiliser le vocabulaire approprié
(au minimum : étalonnage, vériÿcation, ajustage). Si le
terme « calibration » n’a, en français, aucune déÿnition et sème
le doute sur la prestation attendue, « il convient aussi d’éviter
d’utiliser le terme de “calibrage”, ou bien avec précaution, dans
la mesure où ce mot n’a plus de déÿnition o˛ cielle dans le VIM
et ne signiÿe pas “étalonnage” contrairement aux idées reçues et
néanmoins répandues ». Il convient aussi de déÿnir son besoin
avec précision (étalonnage ou vériÿcation, quel programme
d’étalonnage, quelle incertitude d’étalonnage, ajustage souhaité,
accréditation ou non… ?). Pour cela, les entreprises peuvent
se référer à la ÿche guide produite par le Comité maintenance
du Simtec. Cependant, les clients sont, en matière de métrologie
et d’étalonnage, de plus en plus « éduqués » ; ce qui signiÿe
aussi qu’ils deviennent dans le même temps de plus en plus
exigeants et que leurs cahiers des charges sont bien plus précis
qu’autrefois. Les laboratoires se doivent donc d’être à leur tour
plus précis dans les conseils qu’ils délivrent, plus pointus pour
faire face à la demande qui exige dans le même temps des délais
plus serrés.
l’étAlonnAge toujours perçu
comme une contrAinte
Dans le domaine bien particulier de la dynamométrie, le besoin
croissant de contrôler le serrage donne un rôle de plus en plus
important à des instruments aujourd’hui plutôt bien répandus.
Car si un mauvais étalonnage peut toucher les petites pièces,
il peut aussi avoir des répercussions sur des composants de
grande taille, à l’exemple de l’aéronautique où lorsqu’une vis
casse sur la turbine d’un réacteur, les dégâts peuvent se chiffrer
à plusieurs centaines de milliers d’euros. Une autre raison
explique le besoin de plus en plus pressant pour bon nombre
d’entreprises à recourir à la dynamométrie : les assurances et
le besoin parfois vital de se dégager de toute responsabilité en
cas de mauvais serrage et d’incident.
Les besoins sont là mais la volonté réelle de prendre en compte
les contraintes liées à l’étalonnage ne suit pas pour autant.
« Tout ce qui relève du contrôle et de la mesure est encore
trop souvent vécu comme une contrainte par les industriels
en raison du fait, notamment, que l’on ne peut en automatiser
toutes les opérations, souligne- t-on chez l’Allemand
Stahlwille. Le calibrage d’un outil nécessite à la fois du temps
et des technologies performantes. Il exige donc des investissements
parfois importants dans du personnel et du matériel ».
Il existe bien une norme – ISO EN- 6789* – mais celle- ci n’est
pas toujours respectée. Le respect de la norme varie selon les
entreprises – ou les cultures d’entreprises – et les métiers ;
« certains autorisent plus ou moins 3 % de déviation d’une
clé, d’autres vont jusqu’à 6 %. Il n’y a pas de règles ».
ESSAIS & SIMULATIONS N° 124 mars-avril 2016 I39

mesURes
sPéCial étalonnaGe
pArtenAriAt
Un projet pour garantir la rectitude
de barres avant usinage
la filiale française du groupe bucci industries et le cetim- ctdec ont annoncé en début d’année
leur collaboration dans le cadre d’un projet visant à améliorer le contrôle de la rectitude des
barres avant usinage, problématique récurrente pour les industriels du décolletage.
Constatant la nécessité pour la profession de progresser
sur le contrôle de la rectitude des barres, Bucci
Industries France et le Cetim- Ctdec ont lancé un
projet sur cette thématique. Les objectifs sont, dans
un premier temps, de proposer aux industriels du décolletage
une méthode complémentaire à la norme, aÿn de préciser
les précautions à prendre et d’améliorer l’expression de leurs
besoins envers les fournisseurs de barres. « Les industriels du
décolletage ont besoin de solutions de mesure de rectitude des
barres, rappelle Olivier Sciascia, responsable du projet au sein
de Cetim- Ctdec. Nous travaillons également avec les acteurs
majeurs de la ÿlière industrielle déjà impliqués dans ces problématiques.
Nous prévoyons de présenter la méthode lors du
Simodec en mars 2016, le salon professionnel international de
la machine- outil de décolletage. »
développement et mise à disposition d’un bAnc
de mesure
Dans un second temps, une fois la méthode validée, l’objectif
des deux partenaires est de travailler à la conception
d’un banc de contrôle. Leader mondial des embarreurs
avec la marque Iemca, Bucci Industries France sera en
charge de la commercialisation de ce matériel. « Nous
sommes depuis longtemps concernés par les problèmes
de rectitude de barres, explique Didier Bouvet, directeur
général de Bucci Industries France. Déjà en 2002, lorsque
nous avons créé un bureau d’études à Cluses dédié aux
applications spécifiques (débarreurs, retourneurs, etc.),
cette problématique nous a alertés. Depuis 2006, nous
nous intéressons de près aux phénomènes vibratoires et
avons même développé plusieurs systèmes afin de mieux
les maîtriser. »
Aujourd’hui, ce projet avec le Cetim- Ctdec marque le
début d’une étape supplémentaire. Il s’agit tout d’abord de
permettre aux industriels du décolletage de se mettre d’accord
avec les fournisseurs de barres via l’élaboration d’une
méthode et d’investir dans un banc de contrôle. « Passé
cette étape, tout le monde sera d’accord sur la façon de
mesurer la rectitude des barres (méthode) et sur les résultats
associés (banc de contrôle), ajoute Didier Bouvet.
La réalisation de tests permettra la modélisation de l’influence
de la rectitude de la barre sur les phénomènes
vibratoires ainsi que ses conséquences sur l’usinage. »
……
40 IESSAIS & SIMULATIONS N° 124 mars-avril 2016

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Le calibrateur d’AOIP
en route pour les trophées
industrie 2016
En intégrant une pompe électronique performante,
les calibrateurs de pression automatisés portables
PM250 / ADT761 offrent une solution clé en main pour
l’étalonnage de manomètres, de transmetteurs et
de pressostats, à la fois sur le terrain et en laboratoire.
Ce produit est nominé dans la catégorie « Créationinnovation
» aux Trophées Industrie.
service
RS Components
étalonne tous
les produits de test
et mesure
Lancé en janvier 2014,
le service étalonnage de RS,
en pleine croissance, s’étend
désormais à tous les secteurs
de test et mesure, mécaniques
et dimensionnels, et étalonne tous
les produits neufs ou anciens en
cinq jours (contre dix auparavant).
mArcHé
Beamex poursuit
son expansion mondiale
Ce spécialiste en matière
de solutions d’étalonnage, accroît
ses capacités de production
en agrandissant son usine
de Pietarsaari, en Finlande.
De plus, Beamex a débuté
en décembre un projet d’extension,
passant de 2 743 m 2 à 4 427 m 2
(fin des travaux : octobre 2016).
régulAtion
Trescal accompagne
Airbus en Alabama
En novembre 2015, Trescal
a ouvert un laboratoire à Mobile
(Alabama) près de la nouvelle
usine d’assemblage d’Airbus.
Cette structure de 250 m 2 propose
des prestations d’étalonnage
pour les instruments de mesure
(dimensionnel, couple,
température et électrique).
surveillAnce
Une nouvelle technologie miniaturisée
pour le contrôle de l’eau
Avec ce système d’analyse en ligne de type 8905,
Bürkert enrichit sa gamme de produits avec
une solution à la fois complète, compacte et modulaire.
Ce système d’étalonnage nomade résulte
d’un partenariat conduit conjointement par Bürkert,
3D Plus et un laboratoire de l’École supérieure
de biotechnologies de l’université
de Strasbourg.
42 IPRODUCTION & MAINTENANCE N°52 mars-avril 2016

sPéCial étalonnaGe
noUVeaUX PRodUits
cApteur
Nouvelle référence pour les mesures de force
sur le champ d’essai
Le capteur de force U10 de HBM se caractérise par une faible erreur
de linéarité à partir de 0,02 % sur toute l’étendue de mesure.
Sa robustesse s’illustre surtout en extérieur dans des conditions
ambiantes difficiles. L’influence de la température sur le zéro du capteur
est réduite à 0,0075 % par 10 K pour un étalonnage plus précis.
logiciel
Une solution de gestion
de parc d’instruments
de mesure et d’assistance
à l’étalonnage
Félix Informatique édite Deca,
un outil de gestion de la métrologie
multisite et multilingue.
Ce logiciel permet d’uniformiser
les procédures et indicateurs
et de mutualiser les parcs
d’instruments de mesure.
pesAge
Plus de robustesse et dans les systèmes
de pesage
Les plates- formes de pesage PBK9 et PFK9 de Mettler Toledo
offrent une fiabilité supérieure dans des environnements industriels
difficiles ainsi qu’une maintenance simple grâce à un étalonnage
automatisé et aux poids d’étalonnage intégrés.
cAlibrAtion
Un calibrateur de clé
dynamométrique
de haute précision
Le Trans Cal 7281 peut être
utilisé partout où il y a un besoin
d’effectuer des calibrages
de haute précision et in situ afin
de surveiller les composants
utilisés dans des presses
par exemple, des outils de couple
ou des systèmes de régulation
de pression.
étAlonnAge
Prestation
d’étalonnage
de débit sur site
Pour des raisons
de qualité et de conformité
réglementaire, il est nécessaire
de contrôler périodiquement
la performance de mesure
des instruments critiques.
Difficile à contrôler, le débit
est un des paramètres
les plus importants dans
le process. Endress + Hauser
propose un étalonnage
sur site des débitmètres réalisé
avec un nouveau banc mobile
autonome.
PRODUCTION & MAINTENANCE N°51 mars 2016 I43

VIE DE L’ASTE
ÉVÉNEMENT
La nouvelle édition d’Astelab Toulouse
sur le thème des tests thermiques
L’Association pour le développement des sciences et techniques de l’environnement
(ASTE) organise du 22 au 23 septembre 2016 à Toulouse dans les locaux et avec le support
de l’Institut catholique d’arts et métiers (Icam) et la participation de la plateforme d’innovation
thermique Fahrenheit, une conférence sur le thème de la « Virtualisation de la conception
et tests thermiques des systèmes ».
Associé à ce workshop, le salon « Astelab ˜ ermique
2016 » est organisé aÿn de mieux faire connaître les
di˛ érents acteurs du domaine, leurs produits et leurs
services. Ce salon, à l’accès gratuit, est dédié aux :
• .aricants et endeurs de capteurs pour les essais
thermiques,
• laoratoires d’essais,
• éditeurs et endeurs de logiciels de simulations,
• sociétés de serice en calculs termiques
Pour vous inscrire, contactez rapidement l’ASTE au
01 61 38 96 32 ou pperrin@aste.asso.fr
APPEL A COMMUNICATION
La thermique est un domaine par nature transverse à de
nombreuses applications industrielles et les problèmes qui lui
sont associés constituent bien souvent des freins ou des verrous
aux avancées technologiques. La conférence a pour objectif de
traiter des liens fondamentaux entre les essais industriels et la
simulation.
> Th mes du Workshop :
• utils et métodes de alidation et de recalage des modles
de simulation
• Essais irtuels, modélisation des moyens
• Caractérisation epérimentale des grandeurs termiques
(propriétés des matériaux, coe˝ cients d’échanges,
écoulements mono ou diphasiques…)
• Capteurs termiques et multipysiques innoants,
noueau moyens d’essais
• Contrles non destructis par métodes termiques
• cange de données
> Soumission et calendrier :
Le contenu des conférences devra avoir un caractère novateur,
technologique et économique. Les exposés retenus privilégieront
les témoignages industriels et scientiÿques issus des
expériences d’utilisateurs et de fabricants en évitant les aspects
commerciaux. Les conférenciers pourront présenter leur sujet
soit en anglais soit en français. Les intervenants souhaitant
participer à l’ensemble des sessions bénéÿcieront de l’exemption
des frais d’inscription.
Toutes les intentions de communications sont à adresser à
l’ASTE (astelab.toulouse2016@aste.asso.fr) avant ÿn avril 2016
sous la forme d’un résumé avant d’être soumises à l’approbation
du comité de programme qui statuera au plus tard le 1 er juin
2016.
Une journée technique
sur le thème de l’armement
ASTE et la DGA Techniques Terrestres organisent le 19 mai
2016 sur le site de Bourges une journée technique sur
le thème « Prise en compte de l’environnement mécanique
dans le secteur des armements terrestres ». La matinée
sera consacrée aux présentations techniques et l’après- midi
aux visites des laboratoires de DGA TT.
Prix de participation : 350 € HT.
Pour plus d’information, contactez l’ASTE au 01 61 38 96 32
ou par mail : pperrin@aste.asso.fr
44 IEssAis & siMULATioNs • N°124 • Mars-Avril 2016

ÉVÉNEMENT
Astelab revient en octobre, à Paris,
sur le thème de la mécanique
L’Association pour le développement des sciences et techniques de l’environnement (ASTE)
organisera les 19 et 20 octobre prochains à Paris un colloque sur le thème de « L’innovation
au service de la prise en compte de l’environnement mécanique des systèmes ».
La journée du 19 octobre sera consacrée à l’atelier sur les
métodes de syntse de l’enironnement mécanique
et climatique, organisé dans le cadre de la 66 e réunion
semestrielle du CEEES (Confederation of European
Environmental Engineering Societies). La 2 e journée sera constituée
par le programme habituel.
Associé à ce colloque, le salon « Astelab Mécanique 2016 » est
organisé aÿn de mieux faire connaître les di˛ érents acteurs du
domaine, leurs produits et leurs services. Ce salon, à l’accès
gratuit, est dédié aux :
• aricants et endeurs de capteurs,
• aricants de systmes d’acquisition et de moyens d’essais,
• laoratoires d’essais
• éditeurs et endeurs de logiciels de simulations
Pour vous inscrire, contactez rapidement l’ASTE au
01 61 38 96 32 ou pperrin@aste.asso.fr
APPEL A COMMUNICATION
Depuis longtemps l’ASTE s’est attachée à défendre l’idée de la
personnalisation des spécications des systmes en enironnement
mécanique tant pour leur conception que pour leur qualiÿcation.
Ses e˛ orts ont abouti à la rédaction des six normes
Afnor NF X 50144, en cours de ÿnalisation pour deux d’entre
elles. Cependant la recherche ne s’arrête pas et ce colloque a
pour objet de présenter les innovations qui vont améliorer le
processus de personnalisation tant au niveau de la caractérisation
de l’environnement mécanique, du calcul des spéciÿcations,
de la simulation et des essais.
> Th mes du colloque :
• oueau capteurs, capteurs sans ls, capteurs
multipysiques,
• Préparation d’essais, traitement de données, stocage
de résultats,
• Présentation de simulations, Simulation Data Lie
anagement , simulations multipysiques
• oueau moyens d’essais, essais cominés,
• canges de données,
• Comparaison calcul essais, recalage de modles
> Soumission et calendrier :
Le contenu des conférences devra avoir un caractère novateur,
technologique et économique. Les exposés retenus privilégieront
les témoignages industriels et scientiÿques issus des
expériences d’utilisateurs et de fabricants en évitant les aspects
commerciaux. Les conférenciers pourront présenter leur sujet
soit en anglais, soit en français. Les intervenants bénéÿcieront
de l’exemption des frais d’inscription.
Toutes les intentions de communications sont à adresser à
l’ASTE (astelab.paris2016@aste.asso.fr) avant la ÿn mai 2016
sous la forme d’un résumé. Celles- ci seront soumises à l’approbation
du comité de programme qui statuera au plus tard
le 1 er juillet 2016.
EssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016 I45

PROGRAMME DES FORMATIONS
2016
THEMES
LIEU
DUREE
JOURS
PRIX HT
DATES PROPOSEES
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires (Niveau 1)
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires (Niveau 2)
Mécanique vibratoire : application au domaine industriel
IUT du Limousin ou SOPEMEA
INTESPACE (31)
SOPEMEA (78)
2 ou 3
1 120 ou
1530 €
3 1 530 €
6-8 sept
24-26 mai et 13-15 sept
7-9 juin
11-13 oct
Chocs mécaniques : mesures, spécifications, essais et analyses de risques SOPEMEA (78) 3 1 530 € 15-17 nov
Acquisition et traitement des signaux : principes de base et caractérisation
des signaux
IUT du Limousin ou SOPEMEA 3 1 530 € 31 mai-2 juin
Traitement du signal avancé des signaux vibratoires SOPEMEA (78) 3 1 530 € 13-15 sept
Pilotage des générateurs de vibrations - principes utilisés et applications SOPEMEA (78) 4 1 840 € 22-25 nov
Analyse modale expérimentale et initiation aux calculs de structure et essais
INTESPACE (31)
7-9 juin
3 1 530 €
SOPEMEA (78)
29 nov - 1er déc
Principes de base et mesure des phénomènes acoustiques INTESPACE (31) 4 1 840 € 22-25 nov
Principes de base et mesure des phénomènes thermiques IUT du Limousin ou SOPEMEA 3 1 530 € 15-17 nov
Climatique : application au domaine industriel INTESPACE (31) 3 1 530 € 6-8 déc
Sensibilisation à la compatibilité électromagnétique IUT du Limousin ou SOPEMEA 3 1 530 € 7-9 juin
Application à la prise en compte de la CEM dans le domaine industriel
INTESPACE 3 1 530 €
4-6 oct
Compatibilité ÉlectroMagnétique (CEM) Exploitation des normes EMITECH (78) 2 1 120 € 11-12 octobre
Prise en compte de l’environnement électromagnétique EMITECH (78) 3 1 530 € 5-7 avril
Personnalisation du produit à son environnement : prise en compte de
l'environnement dans un programme industriel (norme NFX-50144-1)
2 1 120 € 20-21 sept
Prise en compte de l’environnement mécanique (norme NFX-50144-3) 3 1 530 € 18-20 oct
SOPEMEA (78)
Prise en compte de la norme NFX-50144 dans la conception des systèmes 3 1 530 € 22-24 nov
Prise en compte de l’environnement climatique (norme NFX-50144-4) 3 1 530 € 27-29 sept
Extensomètrie : collage de jauge, analyse des résultats et de leur qualité SOPEMEA (78) 3 1 840 € 14-16 juin et 15-17 nov
Concevoir, réaliser, exploiter une campagne de mesures SOPEMEA (78) 2 1 120 € 6-7 déc
Caractérisation métrologique des systèmes de mesure et essais SOPEMEA (78) 2 1 120 € 6-7 avril
Conception et validation de la fiabilité - dimensionnement des essais pour
la validation de la conception des produits
SOPEMEA (78) 3 1 530 € Dates à définir
Fiabilité, déverminage, essais (accélérés, aggravés) SOPEMEA (78) 2 1 120 € Dates à définir
Construire la robustesse de vos produits par la méthode HALT & HASS EMITECH (78) 1 890 € 16 sept
Fiabilité dans les projets : méthodologies et processus SOPEMEA (78) 2 1 120 € Dates à définir
Calcul de la fiabilité : analyse Weibull SOPEMEA (78) 2 1 120 € Dates à définir
Comment estimer les coûts de garantie SOPEMEA (78) 2 1 120 € Dates à définir
Comment identifier et améliorer la compétence de fiabilité dans une
organisation industrielle ?
SOPEMEA (78) 2 1 120 € Dates à définir
La simulation numérique et les essais : complémentarités - comparaisons SOPEMEA (78) 2 1 120 € 12-13 oct
Analyses Physico-Chimiques et Matériaux : techniques Spectroscopiques 2 1 120 € 5-6 juillet
Techniques de Caractérisation de composés Organiques
IUT du Limousin ou SOPEMEA
2 1 120 € 27-28 sept
Contrôles non Destructifs 2 1 120 € 8-9 nov
Qualité et Métrologie : Gestion d’une Salle blanche - application dans un
Centre d’Essais
2 1 120 € 21-22 sept
Suivi de la contamination : application aux salles blanches et aux essais sous
vide
INTESPACE (31)
2 1 120 € 13-14 avril
Gestion des risques liés aux essais d’environnement : application aux
domaines spatial et aéronautique
3 1 530 € 21-23 juin et 6-8 décembre
Evaluation des incertitudes, étalonnage, vérification, ajustage, OPPERET IUT du Limousin ou SOPEMEA 2 1 120 € 7-8 sept
L’assurance qualité dans les laboratoires d’essais selon le référentiel EN
ISO/CEI 17025
EMITECH (78) 2 1 120 € 27-28 sept
46 IESSAIS & SIMULATIONS • N°124 • Mars-Avril 2016
CONTACT : Patrycja PERRIN - Tél. 01 61 38 96 32 - info@aste.asso.fr

AGENDA
le 19 mai 2016
Journée technique ASTE et DGA TT
ASTE et la DGA organisent sur le site
de Bourges une journée sur la « Prise
en compte de l’environnement mécanique
dans le secteur des armements terrestres ».
Présentations techniques le matin et visite
des laboratoires de DGA TT l’après- midi.
À Bourges
www.aste.asso.fr
Du 22 au 23 septembre 2016
Astelab Toulouse
L’ASTE organise à Toulouse dans les locaux
et avec le support de l’Institut catholique d’arts
et métiers (Icam), une conférence sur le thème
de la « Virtualisation de la conception et tests
thermiques des systèmes ».
À Toulouse
www.aste.asso.fr
Du 19 au 20 octobre 2016
Astelab Paris
L’ASTE organisera du 19 au 20 octobre
2016 à Paris un colloque sur le thème
de « L’innovation au service de la prise
en compte de l’environnement mécanique
des systèmes ».
À Paris
www.aste.asso.fr
Du 4 au 8 avril 2016
Industrie Paris
Industrie Paris s’emploie à proposer
une large sélection de solutions aux PME,
ETI et grands groupes. Des équipements
aux produits en passant par les services
associés, les conditions les plus optimales
sont réunies pour rendre une usine productive
et compétitive. L’édition parisienne rassemblera
près de 1 000 exposants sur cinq jours
de business dans tous secteurs de l’industrie.
À Paris- Nord Villepinte
www.industrie-expo.com
Du 13 au 17 juin 2016
Eurosatory
Eurosatory, le salon des acteurs
et des technologies en matière de défense
dans les domaines terrestres et aéroterrestres
et de sécurité intérieure et civile, se déroulera
à Villepinte du 13 au 17 juin prochains.
L’événement représente toute la filière
industrielle : les systèmes opérationnels,
les matières premières, les sous- ensembles,
dans tous les domaines D&S. Sur le site auront
lieu des présentations et des démonstrations
grandeur réelle des matériels et des systèmes
d’armes.
À Paris- Nord Villepinte
www.eurosatory.com
Les 8 et 9 juin 2016
Conférence régionale Nafems
France
La Conférence régionale Nafems France 2016
a pour objectif d’aider les entreprises à mieux
évaluer l’apport des technologies de simulation
numérique pour le développement de produits
innovants, performants, optimisés. La conférence
traite l’ensemble des domaines d’étude liés
à la mécanique des solides (FEA), la mécanique
des fluides (CFD), la simulation multiphysique
ainsi que des technologies adjacentes, etc.
À Paris
www.nafems.org
Les 28 et 29 juin 2016
Forum Teratec
En réunissant plus de 1 200 professionnels,
la 11 e édition du Forum Teratec illustre le dynamisme
technologique et industriel du HPC et le rôle
important que joue la France dans ce domaine.
La participation et les témoignages de grands
industriels, les présentations des entreprises
technologiques leaders dans le domaine, la diversité
et le niveau des ateliers techniques, la représentativité
des exposants et l’innovation des offres présentées,
sont autant d’atouts qui rendent incontournable
le rendez- vous de la haute performance.
À l’École Polytechnique (91)
www.teratec.eu
•
•
•
•
ESSAIS & SIMULATIONS • N°124 • Mars-Avril 2016 I47

INDEX
Au sommaire du prochain numéro :
DOSSIER
• Spécial Eurosatory :
un dossier Défense et Armement
qui met en lumière les compétences
et les
moyens
d’essais
qu’abrite
la France
ESSAIS ET MODÉLISATION
• Teratec 2016 : les essais à l’épreuve du HPC
• Essais et simulation dans le nucléaire :
quelles solutions pour quelles
problématiques ?
MESURE
• En amont du salon Enova Paris, un point sur
les moyens et les techniques de mesure en
production et les logiciels associés
Liste des entreprises citées et index des annonceurs
AOIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MICRODB…
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A
.
4
. .
2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ASTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. 4 . . . e. t . . 4. . 7. . .
MSC
. . . .
SOFTWARE…
. . . . . . . . . . . .
.
.
.
.
.
.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. . . . . . . .
BEAMEX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
NAFEMS
. . . . . . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
. .
2
. . . 3 . e . d. . e . . c. . o . u. . v. e. . r . t. u. . r . e.
BRÜEL & KJAER.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
NATIONAL
. . . . . . . . . .
INSTRUMENT…
. . . . . . . . 3 8
. . . . . . . . . . . . . . 3. . 5 . . e. . t . . 3. 6. . . .
BUCCI INDUSTRIES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. . 0. . . . . .
OPAL
. . . . .
RT
. . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
BÜKERT.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. . 2. . . . . .
PÔLE
. . . . .
EUROPÉEN
. . . . . . . . . . .
DE
. . .
PLASTURGIE
. . . . . .
(PEP) . . . . . . . . . . . 1 7
CERIC (POUJOULAT).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. . . . . .
RIBA
. . . . .
COMPOSITES
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. . . . . . . .
CERN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 5 . . . e. t . . 4. . 8. . .
ROHDE
. . . . . . .
&
. .
SCHWARZ
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . . e. . t 5. . 2. . . . . .
e
COMSOL . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 0 . . . e . t . . 4d . . e . . c. . o . u. . v e r t u r
RS
e
COMPONENT… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CTDEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SIEMENS
. . . . . . . . .
PLM
. . . .
SOFTWARE
. . . . . . . . . . . . . . .
4
.
0
. . . . . . . . . 6 . . . e . t . . 2. . 8. . . .
DS CONSULTANCY ( p u b l i - c o m m u . n. . i . q . u. . é .). . . . . . .
SIEPEL…
3 7
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ÉCOLE DES MINES DE DOUAI… . . . . . . . . . . . . . . . 2. . 0. . . . . .
SMART
. . . . . .
MANUFACTURING SUMMIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ELEMCA… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SPRING
. . . . . . .
TECHNOLOGIES
. . . . . . . . . . . . . . .
(
.
p
.
u
1
b
8
l i - c o m m u . n. i. q. 5 . u.
é )
EMITECH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. . . . . .
STAHWILLE…
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ENDRESS + HAUSER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TRESCAL
. . . . . . . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
. .
3
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ENOVA ANGERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1
ESI GROUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e . t . . e 2. d. . e . . c. . o . u. . v 4 e r t u r e
EUROSATORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LE . . . . . CHiFFrE . . . . . . . . . . 3 1 À rETENir :
FELIX INFORMATIQUE… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3
HBM… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. 3. . . . . . . . . . .
100...
. . . . . . . . . . . . . 3 8 e t
ICA SYSTÈMES MOTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1
INDUSTRIE PARIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
INEVA… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6
KEONYS… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. . 6. . . . . . . . . . . C’est . . . . en . . mètres . . . . 1(sous 5 eterre t !) la profondeur du grand
collisionneur de hadrons, le plus grand instrument
LITTELFUSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2
scientifique au monde. Implanté au Cern, cet
MERSEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. . . . . . . . . . . . équipement . . . . . . . . colossal . . . . . . permet . . . . . d’étudier . . . les particules
MESURES&TESTS… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . fondamentales . . . . . . . . . . de 3 la 4 matière. Ce mastodonte de la
METEXO.ENG… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
recherche
. . . . . . .
abrite
. . . .
des
. . .
systèmes
3 0
de test capables de
qualifier des milliers d’éléments supraconducteurs,
METTLER TOLEDO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3
dont des aimants de 35 tonnes.
Retrouvez nos anciens numéros sur :
EN SAVOIR PLUS > www.essais-simulations.com
48 IEssAis & siMULATioNs • N° 124 • Mars-Avril 2016

Conférence Régionale
NAFEMS France 2016
La Conférence Régionale NAFEMS France 2016 est
LA conférence de référence pour la communauté simulation
numérique industrielle en France : le point sur l’état de l’art, les
tendances, les pratiques et l’impact industriel des technologies,
méthodologies et applications de simulation numérique en
contexte industriel.
La conférence NAFEMS s’adresse à tous les ingénieurs,
concepteurs, scientifiques, managers et décideurs exerçant
une responsabilité dans le choix, la mise en œuvre et l’utilisation
performante des outils de simulation numérique dans
l’entreprise.
Les personnalités suivantes ont déjà confirmé leur participation
à l’événement :
Simulation numérique
• moteur de performance
• état de l’art
• pratiques
• tendances
• analyse des données
• fabrication additive
• gestion des données et des processus
• optimisation
• simulation des systèmes
• CFD
• simulation des procédés de fabrication
• simulation multi physique
• calcul de structures
INTERVENANTS
Pr. Yohan PAYAN, Directeur de Recherche au CNRS
Benoit CHANGEUX, expert chez PSA Group
Meriam CHEBRE, Directrice de Recherche chez Total
Dr. Fabiano COLPO, © ROLEX SA
Gilles SURDON, Dassault Aviation
Gilles BESOMBES, VALEO
Nicolas GARDAN, Micado DINNCS
THÈMES ABORDÉS
La simulation numérique dans le domaine de la biomécanique
La simulation et la cotation de défauts d’aspects sur des pièces embouties automobile
Etat de l’art en simulation dans l’industrie pétrolière et chimique
Importance de la connaissance des caractéristiques des matériaux dans l’horlogerie
Etat de l’art, apport de la simulation pour les métiers, en particulier sur le choix des
procédés de fabrication
Projet SDM4DOE : Simulation Data Management for DOE en collaboration avec ALNEOS,
NECS, ECN, le CEA et l’UTC
Etat de l’art sur la simulation et la chaîne numérique en fabrication additive
CONTACT : Didier LARGE | Mobile +33 (0) 6 85 88 21 62 | Fixe +33 (0)130 41 37 45 | Email : france@nafems.org
WEB : http://www.nafems.org/2016/france/
INSCRIPTION : http://www.nafems.org/2016/france/inscription_conference/

LA MULTIPHYSIQUE POUR TOUS
L’évolution des outils de simulation numérique
vient de franchir un cap majeur.
Des applis spécialisées sont désormais
développées par les spécialistes en simulation
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