Paris, le 6 mai 2016

Tous les deux ans NAFEMS organise une série de Conférences dans les principaux pays industriels dans le monde, en France les 8 et 9 juin prochains.

Cette année comme en 2014, nous accueillerons en présence de Tim Morris le CEO de NAFEMS, environ 200 participants de la communauté de la simulation numérique française et internationale au Novotel de la porte de Charenton à Paris.

Tous les détails de l'évènement et le formulaire d'inscription à cette adresse.

Ce sont plus de 70 communications qui vont traiter d’avancées technologiques majeures, de l’état de l’art dans différents secteurs, de retours d’expériences ou de projets de recherche. Cette année, nous aborderons au-delà des thèmes traditionnels de NAFEMS, les problématiques liées à l’analyse des données et le big data, la simulation des procédés de fabrication et la simulation de la fabrication additive (Print 3D), ainsi que la simulation appliquée à des domaines émergents comme la biomécanique.

La simulation numérique est partout ! Elle se démocratise de plus en plus rapidement grâce au progrès des logiciels, de l’accès aux outils et à la simulation haute-performance (HP-DA) via le cloud computing et de l’absolue nécessité de mieux collaborer entre les équipes qui interviennent dans le développement des produits, en amont, en aval dans un contexte d’entreprise étendue.

Selon CIMdata, le marché de la simulation numérique va croitre au niveau mondial de 8% dans les cinq prochaines années (+14% pour le HPC) avec des acteurs performants, très présents en France quand ils n’en sont pas originaires. Ils progressent notamment selon trois axes :

• l’intégration avec la CAO 3D, intégration des savoir-faire et des métiers facilitée par les fusions et acquisitions,
• l’amélioration de l’ergonomie des solutions et leur utilisation facilité pour les non-spécialistes et finalement
• l’accès à la simulation haute performance via le cloud-licencing (Pay-as-used).

Un designer peut désormais voir en quasi-temps réel l’impact d’une modification géométrique d’un modèle 3D sur certains paramètres critiques, mis à jour par des processus automatisés de simulation s’exécutant en tâche de fond.

La simulation s’intègre désormais dans une démarche de conception collaborative globale. Cela suppose de nouvelles méthodes de gouvernance mise en évidence par l’approche méthodologique « Vérification & Validation » qui sera largement explicité par nos intervenants et en particulier Jean-Francois Imbert qui présentera les travaux de l’atelier SDM Workgroup, et les différents sujets qui concernent le SPDM (Simulation Product Data Management). Il faut impérativement faire interagir les outils, les données (bigdata), les processus et les hommes afin de faciliter l’optimisation et évaluer les incertitudes.

La simulation des systèmes permet la prise de décision en amont du cycle de développement, et de valider les choix de conception en aval de ce cycle. Elle est un passage obligé et son développement se généralise dans les secteurs de l’aéronautique, de l’automobile et en général dans tous les domaines qui concernent les équipements et systèmes complexes avec une explosion de leurs exigences fonctionnelles et de performance et de plus en plus connectés et interagissant les uns avec les autres. Selon Christian Benac, (Airbus) : « L’explosion des fonctions font que les revues collaboratives classiques de projets ne suffisent plus. Airbus a recensé plus de 600 000 exigences pour l’A350 AWB ». Dans l’automobile se pose la question de simuler également les échanges entre systèmes et les objets connectés (IoT) ce qui induit une problématique complexe de recherche de données (Bigdata), de collaboration interdisciplinaire, de stockage des données de masse et d’automatisation des processus.

Les industriels comme VALEO attendent de la part des éditeurs des fonctions avancées pour la co-simulation supportant les standards comme FMI et la prise en compte des problèmes liés à la gestion des données de simulation en coordination avec les PLM. Les standards émergents comme Modelica ou FMI pour la communication entre outils de simulation sont aujourd’hui fiables mais quid du problème de la spécification des interfaces.

Sous-jacents à ces solutions de simulation des systèmes et sous-systèmes se trouve le concept d’ingénierie système basée sur les modèles (MBSE, Model Based Systems Engineering). Christian Benac insiste sur le fait que le MBSE est souvent considéré à tort comme une technique dédiée aux domaines du contrôle-commande et du logiciel embarqué alors qu’il permet la traçabilité des exigences pendant tout le cycle du développement des produits.

Si les grands comptes industriels sont déjà largement équipés de puissants calculateurs et disposent d’experts spécialistes et d’équipes pluridisciplinaires capables de mettre au point les outils de modélisation et méthodes d’analyse adaptés, qu’en est-il des PMI et ETI ?

La conférence sera l’occasion à travers l’intervention du CEO de NAFEMS, Tim Morris, de faire le point sur une large enquête menée par NAFEMS en UK auprès d’entreprises industrielles de toute taille, sur l’évaluation des pratiques de la simulation et des expertises. L’IRT SystemX présentera le projet SIMSEO de promotion et de formation à la simulation numérique haute performance pour les PMI-ETI en partenariat avec TERATEC, GENCI (HPC-PME) et NAFEMS pour les aspects formation des ingénieurs et concepteurs.

Le Bigdata peut être associé aux techniques statistiques et aux moyens informatiques tels que le HPC. Selon TERATEC, l’analyse des données haute performance (HP-DA High Performance Data Analysis) va devenir un domaine essentiel pour résoudre les problèmes d’optimisation et de décisionnel qui nécessite l’analyse de masse de données par définition non-structurées, résultantes de la simulation. Meriam Chebre de Total et d’autres intervenants évoqueront l’état de l’art et les projets dans leur domaine respectif.

Les sciences de la vie est un domaine où la simulation associée à la maquette virtuelle 3D du corps humain a fait une percée significative qui va bouleversé les méthodes traditionnelles de R&D. Alexandra Laugerotte d’IBSEN Innovation, présentera une communication entre autre sur l’apport du Bigdata, essentiel pour analyser les données résultantes de l’examen des phénomènes biologiques complexes qui permettront de mieux modéliser les mécanismes de régulation et les dysfonctionnements du corps humain.

La biomécanique tire partie de la connaissance de ces phénomènes pour la conception des prothèses par exemple. Le Pr. Yohan Payan (1)  nous expliquera les enjeux et les spécificités de ce domaine. Le Pr. Francois Rousseau (2) évoque la simulation de la croissance du cerveau humain. Et peut-être posera t-il la question de l’homme augmenté ?

La fabrication additive aussi appelé « printing 3D » dans les médias est un sujet qui préoccupent beaucoup les industriels confrontés à la nécessité de produire rapidement des prototypes fonctionnels ou d’envisager la fabrication de petites séries de pièces complexes qu’il serait couteux de produire par enlèvement de matière. La session sera animée par notre partenaire MICADO-DINCCS aidé par le CIRTES et l’AFPR.

La simulation des procédés de fabrication additive ainsi que d’une manière plus générale la simulation des procédés de fabrication des pièces en matériaux divers métalliques, composites ou autre thermoplastiques est un sujet essentiel pour notre communauté.

NAFEMS s’est associé avec le CETIM qui animera une session sur la simulation des procédés avec les interventions de PSA, AUROCK, le CEA (projet MUSICA2), le CEDREM et finalement le CETIM avec le projet PROCOR.

La simulation de matériaux composites n’a pas encore atteint le niveau requis de fiabilité en particulier à cause de la non prise en compte de tous les effets du processus de fabrication et d’assemblage. Ils présentent des difficultés multi-physiques liées à la fatigue, à la taille des pièces, au crash, etc). Le Dr. Patrick de Luca, éminent expert d’ESI-Group et membre de NAFEMS, présentera les résultats des travaux du groupe de travail NAFEMS CWG (Composites Workgroup).

Enfin, une large part de la conférence sera consacrée aux avancées dans les domaines plus traditionnels couverts par NAFEMS qui concernent la simulation des structures mécaniques, la corrélation avec les essais, la simulation multi-physique, l’optimisation et la mécanique des fluides. Comme le précise Thomas de Soza, qui animera un mini-Forum consacré au projet ANR « ICARE» qui regroupe plusieurs industriels et académiques avec les interventions d’Airbus et de l’ENS Cachan, les technologies liées aux méthodes de résolution par les éléments finis ont encore beaucoup d’intérêt et de marge de progression.

Le futur de la simulation numérique est radieux ! Multitudes de nouveaux usages, nouveaux secteurs de l’industrie concernés (science de la vie, énergies renouvelables, la mode, etc), renouvellement rapide de produits plus complexes qui nécessiteront des ingénieurs plus polyvalents.

1. Pr Yohan Payan, directeur de recherche CNRS, responsable de l'équipe GMCAO (Gestes Médico-Chirurgicaux Assistés par Ordinateur) et directeur adjoint du laboratoire TIMC-IMAG (CNRS / Université Grenoble Alpes)
2. Francois Rousseau, Professeur UMR 1101 LATIM Technopole Brest-Iroise

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