Essai virtuel

Article du 25 mai 2016  

Essai sur l'ordinateur : une mise en service virtuelle des usines réduit l'investissement et les coûts.

Qu'il s'agisse de téléphones mobiles, de téléviseurs ou de modèles automobile : les entreprises mettent de nouveaux produits sur le marché à des intervalles toujours plus réduits. Le développement de produits n'est pas le seul à devoir s'adapter à ces cadences d'innovation effrénées – les usines également doivent être adaptées ou conçues toujours plus rapidement.

La mise en service des chaînes de fabrication est un processus laborieux et par conséquent coûteux pour l'exploitant de l'usine. Une mise en service virtuelle des usines permet de réduire sensiblement ces coûts.

À condition que l'installation réelle soit reproduite fidèlement dans le monde virtuel. Cette reproduction nécessite de nombreux modèles des différents composants montés dans la machine, tant sous forme de données CAO géométriques que de modèles cinématiques des parties de l'installation. Pour un vérin pneumatique par exemple, les données géométriques résultent, entre autres, de sa taille. Le modèle cinématique décrit le mouvement simplifié, à savoir la rentrée et la sortie de la tige de piston. Pour réaliser la mise en service virtuelle de façon aussi réaliste que possible, on a également besoin de modèles de comportement physiques complexes. Pour le vérin, on peut alors calculer les pressions d'air et simuler ainsi le mouvement effectif de la tige de piston.

Une mise en service virtuelle permet d'économiser du temps et de l'argent

En combinant tous les modèles géométriques, cinématiques et physiques des différentes parties de l'installation, on obtient une reproduction virtuelle aux propriétés très réalistes. On peut ainsi calculer dès la phase précoce de la planification les cadences auxquelles tournera la production. Puis, on réfléchit si ces cadences suffiront ou s'il faut augmenter la vitesse. La mise en service virtuelle permet donc de procéder à de premières optimisations des processus avant même la construction de l'installation réelle. De même, le logiciel de commande peut être développé en parallèle avec les premières phases de construction. Ce qui ne présente pas seulement des avantages économiques par la réduction du temps de mise en service. La sécurité en est également renforcée, car on peut simuler différentes situations pour vérifier par exemple les conséquences d'erreurs dans le cycle de travail ou dans la programmation.

Le projet de recherche AVANTI

Pour réaliser une mise en service virtuelle, les constructeurs d'installations ont besoin de modèles de comportement détaillés des composants. Dans le cadre du projet de recherche AVANTI, Festo et ses partenaires étudient comment mettre ces données à la disposition des constructeurs de machines, sans dévoiler trop de détails sur les propres produits.

Research Experimental Factory

Festo s'active aussi en interne sur la mise en service virtuelle. La Research Experimental Factory (REF) est une usine développée par la recherche et dédiée au développement et à l'essai d'applications pilote pour l'Industrie 4.0. Le travail porte également sur l'implémentation de la mise en service virtuelle.

La vidéo illustre la mise en service virtuelle de la station « Déballer » avec le logiciel de simulation 3D Ciros de Festo Didactic.