Le Calcul Numérique : Outil indispensable pour dimensionner vos Structures

Le Calcul Numérique est un outil fondamental pour dimensionner correctement vos Structures.

Que ce soit dans le cadre d’une Certification ou d’une simple Validation Numérique, le Calcul Numérique constitue une phase charnière dans la réussite de vos Projets.

Contributrice essentielle du respect des critères Qualité / Coût / Délai / Prestation (QCDP), cette phase ne doit en aucun cas être négligée.

La place du Calcul Numérique dans votre Organisation

Au travers de la Méthode des Éléments finis, le Calcul Numérique permet de :

  • Résoudre numériquement vos phénomènes physiques complexes ;
  • Prédire le comportement de vos Structures, que ce soit en Statique ou en Dynamique ;
  • Réduire le nombre de vos Essais physiques, afin d’en limiter les coûts associés.

Au sein de vos Projets, le Calcul Numérique intervient entre la phase de Conception Mécanique Assistée par Ordinateur (CAO) et la phase de Production.
Pour permettre une fluidité dans les échanges entre collaborateurs d’un même Projet, des partages réguliers d’informations et de données doivent être effectués entre les équipes de Concepteurs, Calculateurs, Ingénieurs d’Essai et Ingénieurs de Production. Cette bonne pratique permet de :

  • Orienter au plus tôt la Conception du Produit, et de ce fait limiter les processus itératifs et les allers-retours entre les métiers ;
  • Anticiper un maximum la phase de Production, afin d’améliorer la productivité et la qualité produite.

Ainsi, il est primordial que ces quatre corps de métiers échangent le plus en amont possible du Projet, en vue d’orienter au plus tôt les choix du Design.
Afin de mieux situer la phase de Calcul Numérique au sein de votre Organisation, je vous propose cette illustration :

Le Calcul Numérique dans votre Organisation
Le Calcul Numérique dans votre Organisation

NB : L’objectif de cette illustration n’est pas de détailler l’ensemble des étapes du cycle industriel de réalisation d’un Produit, mais plutôt de comprendre comment intervient la phase de Calcul Numérique au sein même de ce processus industriel, ainsi que les échanges réalisés entre les différentes parties prenantes d’un même Projet.

L’importance de l’Optimisation Numérique

Outre sa caractéristique dimensionnelle, le Calcul Numérique rend possible l’amorçage du processus d’Optimisation Numérique. Ce processus, qui fera l’objet d’un article à part entière, permet de diminuer davantage la masse et les coûts de votre Produit, ce qui peut s’avérer essentiel selon les contraintes techniques et budgétaires de vos Projets.

Le Futur du Calcul Numérique

Avec le développement de l’Industrie du Futur (4.0), le processus de Fabrication d’un Produit est en train de se réinventer.
En effet, les phases de Conception Mécanique et de Calcul Numérique s’unissent peu à peu en une seule et même phase que l’on pourrait qualifier de « Conception Numérique ».
À terme, le processus Numérique tend à être réalisé par un unique collaborateur, qui aura en charge :

  • La Conception Mécanique :
    • Scanner la Pièce existante en 3D, éventuellement à l’aide d’un Robot ;
    • Réaliser les modifications géométriques sur logiciel, à l’aide d’un casque de Réalité Virtuelle ou/et Augmentée ;
  • Le Calcul Numérique :
    • Réaliser une étude de pré-dimensionnement via ce même logiciel, en utilisant, par exemple, la technologie de Calcul sans Maillage ;
    • Réaliser, si besoin, une étude plus approfondie de Validation Numérique (dimensionnement), via un autre logiciel plus puissant qui intègre la fonction Maillage.

Informations complémentaires

Anticiper la Production dès la phase de Conception ne représente pas un enjeu récent.
En effet, le Cycle en V, apparu dans les années 80, est rapidement devenu un modèle standard à respecter dans le milieu industriel, puis intégré aux logiciels de CAO et de Calcul.

Concevoir un Produit comporte aussi des risques qu’il faut anticiper dès le lancement de votre Projet.
L’Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité (AMDEC) représente le moyen idéal d’identifier :

  • Les échecs et défaillances potentiels de vos futurs Produits et Procédés de Fabrication, ainsi que leurs causes, leurs gravités et leurs effets ;
  • Les actions à mettre en place pour réduire ou éliminer l’impact de ces risques identifiés.

Conclusion

Au travers de cet article, nous avons pu identifier la place du Calcul Numérique dans votre Organisation, ainsi que son importance dans le dimensionnement de vos Structures et la réussite de vos Projets.
Des échanges réguliers entre les différents collaborateurs d’un même Projet vous permettra d’anticiper au maximum la phase de Production, et limitera ainsi les risques et les coûts associés.

Et vous, quelle importance accordez-vous au Calcul Numérique au sein de votre Organisation et de vos Projets ?

L’Industrie du Futur (4.0), avec notamment l’apparition des nouvelles technologies de Scan 3D et de Réalité Virtuelle et Réalité Augmentée, tend à fusionner les phases de Conception Mécanique (CAO) et de Calcul Numérique.

N’hésitez pas à nous contacter pour vous accompagner dans cette évolution, au travers d’activités de :

  • Conseils techniques et managériaux ;
  • Formations aux Éléments Finis, pour permettre à vos collaborateurs d’acquérir la double compétence : Conception et Calcul.

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