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La stratégie PLM au service des produits mécatroniques

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La stratégie PLM au service des produits mécatroniques. Vincent CHEUTET Ingénierie Numérique - SUPMECA GT SYSME – 03/05/10. Plan. Introduction Qu’est-ce que le PLM ? Complexité des systèmes mécatroniques PLM pour la mécatronique Conclusions. Introduction.

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la strat gie plm au service des produits m catroniques

La stratégie PLMau service desproduits mécatroniques

Vincent CHEUTET

Ingénierie Numérique - SUPMECA

GT SYSME – 03/05/10

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Plan
  • Introduction
  • Qu’est-ce que le PLM ?
  • Complexité des systèmes mécatroniques
  • PLM pour la mécatronique
  • Conclusions
introduction
Introduction
  • Tandis que développer des produits mécatroniques correspond simplement au problème de répondre à une demande du marché, coordonner les différentes équipes d’ingénierie multidisciplinaires autour d’un unique processus de conception relève d’un vrai challenge pour les industriels.
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Plan
  • Introduction
  • Qu’est-ce que le PLM ?
  • Complexité des systèmes mécatroniques
  • PLM pour la mécatronique
  • Conclusions
d finition
Définition
  • Le PLM n’est ni un logiciel, ni un ensemble de logiciels, ni un système d’informations.
  • Le PLM est une stratégie d’entreprise visant à fédérer autour d’un référentiel unique l’ensemble des acteurs du développement d’un produit et des données qu’ils manipulent.
  • Conséquence :
      • La composante organisationnelle est au cœur du PLM,
      • Le système d’informations (ensemble des logiciels et flux d’informations) doit être au service de cette stratégie.
les concepts clefs du plm
Les concepts-clefs du PLM
  • Le fonctionnement en entreprise étendue,
  • La centralisation des données dans un référentiel unique,
  • La traçabilité des modifications,
  • La gestion de projet,
  • La maquette numérique au cœur du développement des produits,
  • L’interopérabilité de solutions logicielles hétérogènes,
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Plan
  • Introduction
  • Qu’est-ce que le PLM ?
  • Complexité des systèmes mécatroniques
  • PLM pour la mécatronique
  • Conclusions
sp cificit s m catroniques
Spécificités mécatroniques
  • Les systèmes mécatroniques sont définis par :
      • Leur niveau d’intégration :
        • De plus en plus de fonctions dans un ensemble hautement intégré,
        • Un nombre croissant de composants multi-domaines doit être intégré,
        • Diverses physiques imbriquées dans le 3D  couplage multi-physique
      • Différentes disciplines d’ingénierie :
        • Liens complexes  couplage de l’information,
        • Coopérations  difficulté de partager les données et communiquer les savoirs techniques.
complexit multi domaine
Complexité multi-domaine

Méthodes/Organisation

  • Science multi-disciplinaire :
      • Mécanique, Électronique, Automatique, Informatique
      • Mais aussi tous les métiers aval : fabrication, Supplychain, recyclage…
complexit multi domaine1

Active Wheel (Michelin)

Roulement capteur (FGP sensors)

Complexité multi-domaine

Intégration 3D

  • La mécanique devient packaging de l’électronique
  • L’électronique embarquée est distribuée dans la mécanique.
complexit multi domaine2
Complexité multi-domaine

Intégration 3D

  • Représentation géométrique de modèles multi-physiques
probl matique
Problématique
  • Quelques questions (parmi de nombreuses) à résoudre :
      • Comment assurer la continuité de la chaîne numérique dans un environnement hétérogène ?
      • Comment garantir la traçabilité des modifications entre ces différents acteurs ?
      • Comment garantir la conservation à long terme des données ?
      • Comment permettre le partage des informations, avec leur sémantique propre, et leur « fraîcheur » ?
      • Comment choisir et mettre en œuvre les outils pertinents ?
      • Comment la mécatronique va impacter les métiers du milieu et fin de vie (maintenance, recyclage…) ?
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Plan
  • Introduction
  • Qu’est-ce que le PLM ?
  • Complexité des systèmes mécatroniques
  • PLM pour la mécatronique
  • Conclusions
une proposition de solution
Une proposition de solution

une Plate-forme de Gestion des Données de Modèles

  • une Plate-forme de Gestion des Données de Modèles, avec :
      • Soit l’intégration des différents (et nombreux) outils de modélisation souvent mono-domaines et de leurs outils d’interface  mécanismes d’intégration, contrôle du versionnement, gestion du changement, référentiel d’entreprise),
      • Soit par l’utilisation de standards.
utilisation de standards
Utilisation de standards
  • Double intérêt : économique et sémantique
      • « Open standards and web technologycanbemechanismsthatovercome the problemscaused by distributedorganizations and various computer environments » [Lee, 2005]
  • Les normes internationales (STEP par exemple) intègrent l’aspect sémantique lié au métier.
utilisation de standards1
Utilisation de standards
  • De nombreux standards coexistent…

PLM standards 2D map [Rachuri, 2007]

standards step
Standards STEP

STandard for Exchange Product model data

  • STEP ISO 10303 : une norme modulaire

AP 201

AP 202

AP 203

AP 203ed2

AP 204

AP 207

AP 209

AP 210

AP 212

AP 214

AP 233

AP 239 PLCS

Applications Modules (AM)

standards step1
Standards STEP

Application Protocols 233 & 239

  • AP233 :
      • est la spécification des échanges relatifs aux données des activités d’ingénierie système.
  • AP239 ou PLCS (Product LifeCycle Support) :
      • adresse le cycle de vie complet depuis le concept jusqu’à sa mise au rebut.
  • Les deux AP assurent l’extensibilité par l’utilisation de données de référence permettant de personnaliser les standards suivant les différents domaines de fonctionnement du produit.
standards step2

STEP Interface

Neutral data

File

File

Semantic mapping

Database

Database

Standards STEP

SE Tool

Tool API

Raw Data

SE Tool

Data Format

Neutral

Data Format

STEP Tool

Information models

Semantic mapping

aspect multi vue multi chelle dans le pdm
Aspect Multi-vue & Multi-échelledans le PDM
  • Vues “domaine” interactives
      •  pour faciliter le travail de chaque équipe technique et s’assurer que les exigences sont contrôlées par et allouées à chaque équipe mono-domaine.
  • Gestion du raffinement de l’information :
      • Décomposition du système par les modèles requiert une approche de raffinement.
      • Les modèles partiels d’un élément de solution peuvent avoir plusieurs niveaux de détails (comportement mécanique, électronique, forme géométrique…).
      • Le calcul de couplage peut nécessiter de travailler avec des modèles simplifiés des autres domaines représentation granulaire.
aspect multi vue multi chelle dans le pdm1
Aspect Multi-vue & Multi-échelledans le PDM
  • Quoiqu’il en soit, l’outil doit continuer à assurer la traçabilité et la vérification des exigences pendant le processus de raffinement et définir les liens dynamiques entre les différentes vues.
  • Proposition d’une ontologie support à la conception de produit mécatronique :
    • Meilleure définition du périmètre,
    • Collaboration améliorée,
aspect collaboratif du plm
Aspect Collaboratif du PLM
  • Anticiper les priorités de décisions, l’administration des droits, les éventuelles négociations gestion du versionnement.
  • Interopérabilité des systèmes d’informations ou une base de données partagée.
  • Propagation instantanée des modifications et des mises-à-jour  Intégration des modèles ou standards d’échange.
  • Augmentation de l’utilisation des ressources  faciliter la réutilisation de l’information et éviter les tâches de développement répétitives.
  • Gestion de la diversité et de configuration.
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Plan
  • Introduction
  • Qu’est-ce que le PLM ?
  • Complexité des systèmes mécatroniques
  • PLM pour la mécatronique
  • Conclusions
conclusions
Conclusions
  • Objectif :
      • produire des systèmes mécatroniques innovants, en réduisant le temps des cycles de développement.
  • Mécatronique :
      • systèmes multidisciplinaires complexes hautement intégrés (continuité et cohérence multi-niveaux, multi-domaines, multi-vues  collaborations).
  • Outil(s?) au service de la stratégie PLM :
      • permettre de concevoir et développer efficacement (réutilisation, automatisation des processus) dans un environnement hétérogène (équipes multidisciplinaires, dispersées géographiquement, données hétérogènes).
  • Mais l’organisation prime sur le choix, le déploiement et l’utilisation des outils informatiques (au service de l’utilisateur et de l’organisation)…
conclusions1
Conclusions
  • Un grand merci à :
    • Thomas PAVIOT, Samir LAMOURI, Olivia PENAS, Jean-Yves CHOLEY, Régis PLATEAUX…