IOT et industrie : Les flux de travail intuitifs accélèrent le développement de produits

Ingénierie de fabrication: Quelles sont certaines des dernières tendances en matière de logiciels de simulation pour la fabrication?

Les modèles d'éléments finis (FE) les plus complexes peuvent être gérés dans la nouvelle interface utilisateur Altair HyperWorks.

Uwe Schramm, CTO, solveurs, optimisation et multi-physique, Altair Engineering Inc., Troy, Michigan: Je vois ici trois tendances. Premièrement, les logiciels de simulation de fabrication sont de plus en plus adaptés aux besoins des concepteurs et des spécialistes de la fabrication plutôt qu’aux spécialistes de la simulation. Les concepteurs peuvent évaluer rapidement la faisabilité de fabrication de leur conception et sélectionner un processus de fabrication rentable.
Les ingénieurs de fabrication peuvent utiliser le logiciel pour optimiser la production. Les expériences utilisateur modernes telles qu'Altair Inspire offrent un accès facile à la technologie de simulation de fabrication. Deuxièmement, en raison de la facilité d'utilisation, la simulation de fabrication devient plus courante et contribue à accélérer les décisions de conception et d'atelier. Troisièmement, pour la simulation des performances des produits, de nombreuses entreprises utilisent désormais la simulation de fabrication pour initialiser des modèles avec des matériaux plus réalistes et d'autres propriétés qui sont manipulées pendant la fabrication. Cela permet de prédire plus précisément les modes de défaillance du produit final et d'éviter les surprises avec le premier prototype physique.
ME: Votre entreprise a récemment dévoilé une mise à jour complète de ses offres de simulation, de conception, de calcul haute performance (HPC) et d'analyse de données lors de la conférence virtuelle Altair 2020. Quels sont certains des ajouts clés?
James Scapa, président-directeur général: Il s’agit de la mise à jour logicielle la plus importante de l’histoire d’Altair. Tous nos produits logiciels ont été mis à jour avec des progrès dans l'expérience utilisateur et de nouvelles fonctionnalités, y compris des flux de travail intuitifs qui permettent aux utilisateurs de rationaliser le développement de produits, permettant aux clients d'accéder plus rapidement au marché. Il élargit également la portée de la nouvelle expérience utilisateur, permet d'accéder à davantage de physique, d'analyse de données et d'apprentissage automatique, et rend la méthode de livraison de logiciel Altair plus flexible et accessible. Certains des points forts les plus notables incluent une nouvelle interface vers Altair HyperWorks pour la modélisation et la visualisation CAE haute fidélité; l'intégration d'Altair SimSolid dans Altair Inspire; et l'accélération GPU dans Altair AcuSolve, donnant une vitesse trois à quatre fois plus élevée tout en supportant l'ébullition nucléée, le rayonnement, la condensation / évaporation et l'interaction fluide-structure multiphase.
ME: Dans quelle mesure les logiciels de simulation avancés sont-ils devenus critiques pour les industriels?
Schramm: La simulation de fabrication avancée est essentielle pour optimiser les processus de fabrication. Les essais physiques sont d'un coût prohibitif et doivent être remplacés par des essais virtuels. L'optimisation d'un processus de moulage et de remplissage de moule, comme le meilleur positionnement des portes et le nombre de pièces parallèles, peut être facilement simulée et les indicateurs clés de l'efficacité de la fabrication, comme les temps de refroidissement, peuvent être rapidement optimisés.
ME: Quel est l'impact de diverses autres disciplines, y compris le Big Data et l'analyse automatique, sur le développement de la simulation?
Fatma Kocer, vice-présidente, science des données d'ingénierie: le Big Data et l'analyse de la machine fournissent aux ingénieurs des informations précises sur la fabrication et les opérations, ce qui contribue à améliorer le processus de conception et les résultats de la conception. Pour y parvenir, nous avons besoin d'une boucle fermée entre les données de terrain et le logiciel de simulation ainsi que des simulations système en temps réel. Les méthodologies de science des données, comme l'apprentissage automatique, nous fournissent les outils pour y parvenir. Les applications d'ingénierie sont des systèmes complexes qui impliquent de multiples phénomènes physiques interagissant les uns avec les autres, modifiant les propriétés des matériaux en raison du vieillissement et de l'incertitude dans leur utilisation en raison de modèles d'utilisation inattendus. Les mégadonnées collectées sur le terrain permettent de capturer ce qui se passe exactement pendant la fabrication et les opérations et aident les ingénieurs à améliorer leurs hypothèses de conception. Au fur et à mesure que nous découvrons de nouvelles choses sur l'application telle qu'elle est sur le terrain, nous souhaitons mettre à jour les performances de l'application. À ce stade, nous avons besoin d'une évaluation en temps réel des performances du système. Cela nécessiterait des simulations de système avec une physique d'ordre réduit et des modèles basés sur les données, qui sont tous deux des facteurs de différenciation essentiels dans le portefeuille Altair.

La solution basée sur le processeur d’Altair nanoFluidX permet une simulation rapide de phénomènes complexes tels que le pataugeoire.

ME: Quelle est la clé pour marier ces segments ensemble pour créer les meilleures applications de l'Internet des objets industriel (IIoT)?
Christian Kehrer, responsable du développement commercial – modélisation des systèmes, et Alvaro Everlet Fernandez, vice-président senior, plateforme IoT: l'IIoT consiste à faire converger l'IT et l'OT, les technologies qui joueront un rôle essentiel dans l'analyse Big Data, le cloud, le HPC, les systèmes embarqués et CAE, l'IdO jouant un rôle artériel reliant ces éléments pour créer des applications cyberphysiques pour les usines du futur. Cela aura un impact significatif sur les processus à chaque étape du cycle de vie machine / produit. La clé pour y parvenir est une plate-forme IoT robuste avec une architecture ouverte indépendante des composants physiques, ainsi qu'une connectivité transparente du côté des données pour analyser, signaler, alerter et exécuter des algorithmes d'apprentissage automatique (ML) à transporter. sur la maintenance prédictive / normative, ou entreprendre des calculs de durée de vie utile restante (RUL). L'application IoT d'Altair – Altair SmartWorks – répond à ces exigences en fournissant une connectivité périphérique, la gestion des appareils, le traitement des flux de données, le stockage de données, des tableaux de bord en temps réel et une intégration transparente avec les outils CAE d'Altair ou les services tiers.
Un exemple où l'IIoT jouera un rôle important est celui des jumeaux numériques. Le jumeau basé sur les données utilisera des données opérationnelles en temps réel à l'aide de la connectivité IoT pour surveiller à distance la santé d'un actif individuel, ainsi que pour fournir des informations sur l'efficacité globale du processus de production dans l'usine. Pendant ce temps, le jumeau basé sur la physique tirera parti de la modélisation de l'ordre réduit et de la modélisation 1D pour l'étalonnage des systèmes de contrôle, ou utilisera la modélisation 3D pour obtenir une bonne indication des changements de conception qui peuvent être introduits pour optimiser les performances et la durée de vie du produit de nouvelle génération. Altair dispose d'un ensemble complet de solutions pour créer des produits intelligents et connectés ainsi que pour créer les meilleures applications IIoT de leur catégorie pour communiquer et gérer ces produits sur le terrain.
ME: De nombreuses applications principales d'Altair, telles que HyperWorks et OptiStruct, sont développées localement. Quelle est l'importance du développement en interne? Et dans quelle mesure la disponibilité du cloud est-elle critique?
Schramm: En tant que société technologique mondiale, l’activité principale d’Altair est le développement de logiciels. Tous nos logiciels (plus de 60 titres) sont développés en interne par une équipe de plus de 1000 développeurs de logiciels, tirant parti de tout le poids de nos décennies d'expertise en développement de logiciels commerciaux. De plus, à mesure que nos produits évoluent pour offrir de nouvelles fonctionnalités et fonctionnalités, notre équipe gère les mises à jour et la maintenance.
Les charges de travail d’aujourd’hui sont plus dynamiques que jamais, et les organisations qui peuvent fournir du calcul à la demande via le cloud, plutôt que d’avoir à trouver ou à créer une infrastructure sur site pour chaque projet, ont un avantage distinct. Le cloud est essentiel pour aider nos clients à explorer rapidement de nouvelles idées afin d'éviter les coûts d'opportunité: les ressources peuvent être transférées dans le cloud pour faire des découvertes dans les jours qui auraient pu survenir des mois plus tard s'ils avaient dû attendre la construction d'une infrastructure. Pourtant, il y a beaucoup de choses à parcourir en ce qui concerne le cloud, comme l'expertise d'intégration requise et les considérations de coût. Fournir ces rampes d'accès du point de vue des services techniques et professionnels est devenu une partie de plus en plus importante de notre entreprise et nous espérons voir cette tendance se poursuivre.
ME: La simulation haut de gamme a été le domaine de spécialistes hautement qualifiés; Comment cela a-t-il changé avec l’amélioration de la convivialité des simulations d’aujourd’hui, qui permettent d’atteindre une base d’utilisateurs plus large?
James Dagg, CTO, solutions de conception et de simulation: L'une des plus grandes tendances que nous voyons dans le développement de produits, et une philosophie fondamentale d'Altair, est la conception axée sur la simulation. Afin de démocratiser la simulation et de donner à une base plus large d'ingénieurs et de concepteurs les mêmes informations autrefois réservées aux spécialistes de l'analyse, nous avons vu la nécessité de mettre à jour radicalement notre expérience utilisateur. Nous avons créé des flux de travail efficaces et intuitifs pour répondre à leurs besoins sans perdre aucune des fonctionnalités et la précision du solveur auxquelles nos utilisateurs s'attendent. Le résultat est un Altair HyperWorks réinventé qui rassemble toutes les applications sous une seule expérience utilisateur commune, tirant parti des connaissances du domaine et de l'IA avec des solutions avancées pour NVH, crash, CFD, fabrication, etc. De la conception du concept au développement détaillé des produits, en passant par la simulation de fabrication et les jumeaux numériques au niveau du système, nous avons intégré la suite HyperWorks pour les cycles de vie des produits complexes et connectés d’aujourd’hui. L'expérience HyperWorks de nouvelle génération permet à une équipe de passer de la physique à la physique, d'un domaine à l'autre, ou même de créer des rapports sans jamais quitter le modèle.
Siemens lance Teamcenter basé sur le cloud
Siemens Digital Industries Software, Plano, Texas, a ajouté une nouvelle version cloud de sa gestion du cycle de vie des produits Teamcenter (PLM) avec l'ajout de Teamcenter X, un logiciel en tant que service (SaaS), à son portefeuille Xcelerator.

Le nouveau Siemens Teamcenter X est un logiciel en tant que service (SaaS) basé sur le cloud, qui vient compléter le portefeuille de logiciels Xcelerator de Siemens. Il permet aux entreprises de mettre en œuvre, de mettre à l'échelle et d'intégrer la technologie PLM.

Le nouveau Teamcenter X permettrait aux entreprises de toutes tailles d'implémenter, de faire évoluer et d'intégrer la technologie PLM. Teamcenter X offre la commodité de choisir parmi des solutions d'ingénierie et d'entreprise préconfigurées, avec la flexibilité d'ajouter plus de capacités à mesure que les besoins de l'entreprise augmentent. Selon Siemens, le logiciel apporte une capacité cloud à tous les utilisateurs afin de réduire les délais de mise sur le marché et de connecter des équipes réparties et interdisciplinaires tout en améliorant l'efficacité et l'efficience à grande échelle.
«Teamcenter X est une étape importante de l’évolution de la solution de gestion des données et des processus d’entreprise de Siemens», a déclaré Peter Bilello, président et chef de la direction de CIMdata Inc., un groupe de recherche et de conseil basé à Ann Arbor, au Michigan. «Il s'appuie sur une nouvelle plateforme cloud moderne intégrant les meilleures pratiques, et [offers] un modèle commercial dans lequel Siemens a supprimé la charge d'exploitation du PLM pour les entreprises de toutes tailles. »
Avec cette dernière extension SaaS du portefeuille Xcelerator de Siemens, Teamcenter X peut aider les clients à tirer parti des avantages PLM et à rationaliser le développement de produits, selon Siemens. Les entreprises peuvent connecter le PLM à des applications familières pour une collaboration sécurisée et agile dans toute l'entreprise et entre les domaines fonctionnels. Avec une approche ouverte et multi-CAO et des intégrations à d'autres outils logiciels de Siemens – tels que NX CAD / CAM et Solid Edge pour la conception mécanique, le logiciel Mentor pour la CAO électronique et le logiciel Polarion X pour la gestion du cycle de vie des applications (ALM) – Teamcenter X crée une nomenclature multi-domaines (BOM) pour offrir une visibilité à l'ensemble du jumeau numérique, y compris les composants mécaniques, électriques et logiciels.
Le nouveau logiciel comprend des éléments d'intelligence artificielle (IA) prédictive, avec des solutions préconfigurées telles que le changement d'ingénierie et la gestion des versions. Construit sur la plate-forme d'application logicielle Mendix, les connaissances contenues dans Teamcenter X peuvent être intégrées et étendues à toute l'entreprise.
En outre, Siemens a également annoncé Teamcenter Share, un nouveau service de collaboration de projet basé sur le cloud et centré sur la conception, conçu pour les entreprises qui souhaitent passer à un outil de collaboration axé sur l'ingénierie à partir de disques durs locaux et en réseau, ou de solutions de stockage cloud génériques. Share permet aux acteurs du développement de produits de synchroniser les fichiers de bureau pour sécuriser le stockage cloud, où ils peuvent afficher et annoter tous les formats de CAO courants à partir de n'importe quel appareil et partager le travail de projet avec d'autres parties prenantes pour faciliter la collaboration sur les projets de développement de produit. Teamcenter Share fournit également des fonctionnalités de réalité augmentée accessibles depuis une tablette ou un smartphone pour permettre aux utilisateurs de mieux comprendre comment les conceptions fonctionneront dans l'environnement prévu.
Hexagon met à jour le logiciel SMIRT NC
Hexagon Manufacturing Intelligence, North Kingstown, R.I., a publié son logiciel SMIRT 2021, de Hexagon Production Software, qui présente une nouvelle fonctionnalité CN pour l'usinage de surfaces planes et de poches.

Le logiciel SMIRT 2021 NC mis à jour d'Hexagon comprend Page Manager, qui offre une gestion améliorée des parcours d'outils.

Les capacités de glisser-déposer de SMIRT NC sont désormais complétées dans la version 2021 par deux nouvelles stratégies automatisées orientées vers la découpe à grande vitesse de surfaces 2D sur des pièces moulées sous pression. Avec un ensemble simplifié de paramètres et des valeurs par défaut intelligentes, les utilisateurs CN de tous niveaux seront en mesure de créer des parcours d'outil cohérents et efficaces, selon Hexagon.
Les demandes des clients visant à générer des chemins de fraisage rapides et optimisés pour les grandes faces planes avec des nervures et des ouvertures ont également été satisfaites, et les améliorations du logiciel mis à jour au gestionnaire de pages ont amélioré la gestion des trajectoires d'outil, a déclaré la société. Les améliorations apportées à Page Manager incluent la possibilité de créer des groupes nommés et des fonctions pour copier et modifier les parcours d'outils existants, ce qui accélère le processus de création de trajectoires de finition utilisant la même configuration d'outil que les trajectoires approximatives. Ces nouvelles fonctions augmentent l’efficacité de SMIRT NC, supprimant certaines pratiques gourmandes en utilisateurs du flux de travail de l’opérateur, selon Hexagon. L'interface utilisateur, centrée sur les besoins du marché cible des outilleurs automobiles, accélère la courbe d'apprentissage.
Open Mind met à jour le logiciel hyperMILL
Le développeur CAO / FAO Open Mind Technologies, Needham, Massachusetts, a lancé la suite logicielle CAO / FAO hyperMILL 2020.2, comprenant un centre d'automatisation avancé et d'autres fonctionnalités améliorées pour l'optimisation de l'usinage.

La fonction miroir réduit les temps de calcul dans la dernière version d'hyperMILL 2020.2.

Le dernier logiciel de CAO / FAO hyperMILL offre aux utilisateurs des fonctionnalités nouvelles et améliorées pour un usinage 3D efficace et cinq axes, comme l'option hyperMILL Automation Center Advanced.
Les nouvelles fonctionnalités incluent l'ajout de cycles de fraisage en plongée aux stratégies 3D et à cinq axes pour l'usinage des arêtes de coupe. Le matériau est enlevé par des mouvements de plongée pour réduire les vibrations et améliorer la finition de surface, ce qui est particulièrement utile pour l'usinage des bords avec des parois abruptes. Lors de l'usinage cinq axes, les zones de contre-dépouille peuvent également être atteintes en spécifiant l'inclinaison latérale sur l'outil incliné. En spécifiant un profil de déplacement à distance, circulaire ou linéaire, l'outil est rétracté de manière optimale de la pièce.
Grâce à une fonction de chemin de miroir améliorée, les utilisateurs ont des temps de calcul plus courts et une fiabilité de processus améliorée, selon Open Mind. La fonction de trajectoire de miroir permet désormais une simple mise en miroir des trajectoires d'outil précédemment calculées, de sorte que la direction d'usinage est également reflétée pour faire du fraisage en montée un processus de fraisage conventionnel. Le logiciel conserve également la fonction de miroir d'origine, dans laquelle les trajectoires d'outil des composants symétriques sont recalculées sur la base de données géométriques en miroir.
La nouvelle option Automation Center Advanced du logiciel ajoute de nombreuses fonctionnalités et modèles supplémentaires aux capacités d’automatisation du logiciel. Les modèles permettent à l'utilisateur de définir et de standardiser des processus complexes indépendamment de la géométrie spécifique d'un modèle CAO. Toutes les étapes individuelles de préparation et de programmation des données sont définies pour les appliquer à un nouveau modèle et les exécuter automatiquement. L'utilisateur est guidé de manière interactive à travers les étapes du processus automatisé et peut être invité à faire des choix pertinents pendant la séquence d'automatisation, s'il le souhaite.
Les composants peuvent désormais être modélisés de manière paramétrique directement dans hyperCAD-S, ce qui est particulièrement utile pour les conceptions rapides liées à la production. Les données de géométrie paramétrique utilisées dans hyperMILL sont liées de manière associative et, en cas de modification, sont automatiquement mises à jour.
Nouveau logiciel de meulage 3D
ANCA, un développeur de rectifieuses basé à Melbourne, en Australie, a annoncé la nouvelle version CIM3D V9 de son logiciel CIMulator3D, qui dispose d'une interface améliorée avec des couleurs et des icônes fraîches. Cette nouvelle version ajoute la dernière technologie et la conception logicielle, offrant aux utilisateurs une gamme d'avantages pour gagner du temps et une visualisation interactive, selon ANCA.
Cette version répond à ce que les clients veulent et ont besoin d'une simulation efficace de rectification d'outils, a déclaré Thomson Mathew, chef de produit logiciel ANCA. «CIM3D V9 permet une personnalisation basée sur des fonctionnalités régulièrement utilisées, quel que soit le secteur», a-t-il déclaré. «La qualité de la simulation du logiciel ANCA [allows users to] simuler des séquences de broyage complètes », a déclaré Mathew.
Les capacités hors ligne de l'utilisation de la dernière version de CIM3D permettent de vérifier les calculs d'arrière-plan, augmentant ainsi la productivité de la machine, a-t-il ajouté. "Cela maximise non seulement le temps machine, mais pour ceux qui travaillent à domicile, CIM3D peut être exécuté indépendamment sur n'importe quel ordinateur, il est donc possible de programmer à distance", a déclaré Mathew.
La mise à jour ANCA automatise de nombreuses étapes manuelles et introduit la vérification et l'analyse des processus dans un moyeu central pour une durée de cycle améliorée et une meilleure durée de vie des roues et des outils. Les collisions peuvent être détectées automatiquement, ce qui facilite l'utilisation du logiciel. Les nouvelles fonctionnalités permettent de gagner du temps tout en simulant le parcours d'outil programmé exactement comme il serait rectifié sur la machine. Le logiciel offre une visualisation plus claire avec le panneau de chronologie personnalisable – en fait un tableau de bord central pour une analyse des outils plus rapide et plus facile – et de nouveaux programmes d'outils peuvent être vérifiés pour la taille, la forme, le dégagement de la machine et les estimations de temps de cycle, selon ANCA.

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