La simulation numérique, clé de l’usine du futur

Alors que pendant longtemps l’usage de la simulation numérique s’est limité à la validation du design, cet outil permet désormais de concevoir un produit de A à Z, mais aussi et surtout d’optimiser ses performances.

Face aux mutations de l’industrie, la multiplicité et la complexité croissantes des matériaux, sans oublier l’arrivée de nouveaux procédés tels que la fabrication additive, les industriels ont besoin de recourir de manière plus systématique à la simulation numérique. Celle-ci jouera un rôle de plus en plus prononcé dans la gestion du cycle de vie du produit afin d’optimiser les phases de développement, réduire les coûts et améliorer la qualité des produits. 

Des bénéfices…

Concrètement, afin de répondre au souhait des industriels de réduire les temps de cycle, la simulation numérique permet de concevoir plus rapidement, de façon plus efficace tout en diminuant les coûts de développement. 

La course à l’innovation et la concurrence internationale nécessitent le développement de nouvelles formes ou l’utilisation de nouveaux matériaux. L’allègement des structures, que ce soit pour des raisons économiques ou écologiques, est devenu un défi quotidien des concepteurs. Mais les nouveaux designs doivent entre autres résister aux contraintes mécaniques mises en jeu. On ne peut pas alléger une structure en la creusant au hasard ou en remplaçant le métal par du composite sans tenir compte de la nouvelle répartition des tensions et des modifications des seuils de résistance. La simulation numérique permet de prévoir l’impact de la nouvelle conception.  

L’utilisation de la simulation numérique permet également d’améliorer la qualité des produits, et ce de façon plus simple. En couvrant les opérations de design et de validation, elle aide à réduire considérablement les opérations d’essais, d’améliorer les performances d’un produit dès sa conception et d’optimiser les procédés de production. 

…dans tous les secteurs  

Si la simulation numérique a séduit en premier lieu les secteurs de l’automobile et de l’aéronautique, elle est aujourd’hui à la portée de toutes les entreprises, grandes ou petites, en particulier le médical en raison notamment des avancées en matière de simulation d’écoulement des fluides. La simulation numérique a notamment permis de traiter des cas chirurgicaux complexes en simulant le comportement du cœur et de la circulation du sang.  

La « démocratisation » de la simulation numérique doit aussi son succès à des solutions logicielles plus conviviales, permettant ainsi à des personnes n’étant pas expertes du domaine de réaliser des opérations de simulation auparavant réservées à des spécialistes. Bien que plus simples d’utilisation, ces outils offrent la possibilité d’aborder des domaines nouveaux et de plus en plus complexes tels que l’électromagnétisme ainsi que la multi-physique (c’est-à-dire l’interaction entre différents phénomènes physiques – électriques, mécaniques, thermiques etc.).  

L’explosion du nombre d’opérations pose le problème de la gestion de données et des résultats de simulation. Comment suivre, analyser et exploiter toutes ces informations ? Le besoin de puissance pour stocker l’information mais aussi pour aller la chercher a poussé les éditeurs à intégrer la simulation numérique dans le PLM pour une meilleure gestion du cycle de celle-ci.    

La simulation numérique offre d’innombrables atouts. L’utilisation à bon escient des logiciels de simulation procure aux entreprises utilisatrices un avantage considérable sur leurs concurrents : amélioration de la qualité et de la traçabilité des produits finis, réduction des phases d’essais et des temps de conception, diminution des coûts liés au développement, mise sur le marché plus rapide, customisation en fonction des exigences des clients…  

Mais au-delà de la technologie, elle permet de faire monter les équipes en compétences. De nouveaux métiers apparaîtront peu à peu et permettront à chacun de progresser professionnellement pour répondre aux enjeux de l’industrie du futur. Enfin, l’entreprise bénéficiera elle aussi, à terme, de ces montées en compétences en disposant désormais, en interne, d’hommes et de femmes capables de concevoir des solutions en phase avec les nouveaux besoins du marché.  

Innovation / PLM

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