La stratégie PLM au service des produits mécatroniques

1. La stratégie PLMau service desproduits mécatroniques Vincent CHEUTET Ingénierie Numérique - SUPMECA GT SYSME – 03/05/10

2. Plan • Introduction • Qu’est-ce que le PLM ? • Complexité des systèmes mécatroniques • PLM pour la mécatronique • Conclusions

3. 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.

4. Plan • Introduction • Qu’est-ce que le PLM ? • Complexité des systèmes mécatroniques • PLM pour la mécatronique • Conclusions

5. 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.

6. PLM /cycle en V

7. 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, • …

8. Les différents niveaux d’outils informatiques

9. Principales fonctions du SI au cœur du PLM

10. Plan • Introduction • Qu’est-ce que le PLM ? • Complexité des systèmes mécatroniques • PLM pour la mécatronique • Conclusions

11. 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.

12. Complexité multi-domaine Méthodes/Organisation • Science multi-disciplinaire : • Mécanique, Électronique, Automatique, Informatique • Mais aussi tous les métiers aval : fabrication, Supplychain, recyclage…

13. 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.

14. Complexité multi-domaine Intégration 3D • Représentation géométrique de modèles multi-physiques

15. 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…) ?

16. Plan • Introduction • Qu’est-ce que le PLM ? • Complexité des systèmes mécatroniques • PLM pour la mécatronique • Conclusions

17. 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.

18. 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.

19. Utilisation de standards • De nombreux standards coexistent… PLM standards 2D map [Rachuri, 2007]

20. 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)

21. 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.

22. 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

23. 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.

24. 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,

25. 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.

26. Plan • Introduction • Qu’est-ce que le PLM ? • Complexité des systèmes mécatroniques • PLM pour la mécatronique • Conclusions

27. 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)…

28. Conclusions • Un grand merci à : • Thomas PAVIOT, Samir LAMOURI, Olivia PENAS, Jean-Yves CHOLEY, Régis PLATEAUX…

29. Merci de votre attention Des questions ?