Aéronautique : process de fiabilisation

Aéronautique : process de fiabilisation

Développer des systèmes aéronautiques complexes implique de relever de nombreux défis : enjeux de sécurité, respect des normes, mise en place de processus spécifiques, contraintes de réalisation et de validation, gestion des enjeux et de la responsabilité de sous-traitance… Un processus de développement particulièrement encadré Travailler sur un système aéronautique implique le respect de nombreux standards et normes, jusqu’à pouvoir obtenir l’autorisation de voler par la FAA et l’EASA, les autorités de certification américaine et européenne (pour ne citer qu’elles). La certification prouve que le produit satisfait aux règlements de navigabilité qui lui sont applicables. Les principaux critères d’approbation sont les suivants : Aucune panne ne doit conduire à une condition de défaillance catastrophique. Toute condition de panne doit être extrêmement improbable. L’origine des normes applicables vient du fait qu’en aéronautique, la Sûreté de Fonctionnement (SdF) est prépondérante. Plus les designs électroniques gagnent en complexité, plus il est difficile de démontrer leur non-impact sur la sécurité des passagers et des équipages.   Le principe de base est qu’un design ne doit pas entraîner d’accident mortel. Les risques doivent être calculés pour ne jamais dépasser un niveau donné : par exemple, la probabilité d’une défaillance catastrophique doit ainsi être inférieure à 10-9 par heure de vol. Ci-contre, un exemple d’arbre de défaillances Les normes sont donc nées parce que les systèmes électroniques devenaient de plus en plus compliqués : vitesse de calcul, fonctionnalités, transferts de données, interactions variées… la complexité des appareils s’est accrue, ce qui a fait naître le besoin de définir des règles et un processus pour leur développement. De nombreux standards ont émergé dans ce contexte, dont...
L’aviation du futur : le projet HELIOS

L’aviation du futur : le projet HELIOS

Le projet HELIOS est un projet interne à AMETRA, développé dans le cadre de la nouvelle cellule R&D Ametra Research. L’objectif du projet est d’aboutir à un système de distribution 100% électrique pour les réseaux aéronautiques, ce qui inclut aussi la propulsion. Ces recherches s’inscrivent dans le contexte de l’avion plus électrique (More Electric Aircraft, MEA) Cadre, contexte et challenges du projet Helios Le but du MEA est, entre autres, le remplacement des réseaux de transmission de puissance hydraulique et pneumatique par de l’électrique. Pour cela il faut augmenter la transmission de puissance électrique et ainsi : augmenter le courant ou augmenter la tension; Le problème est que si l’on augmente le courant, on augmente aussi le volume et le poids des câbles. Ainsi, pour augmenter la transmission de puissance sans modifier le courant, on doit augmenter la tension. Sur cette base, des tests par paliers et selon différents scenarii peuvent être réalisés, en se posant par exemple la question : “sur 540V en continu au niveau de la tension réseau, que se passe-t-il?” L’un des points les plus impactants est le bouleversement au niveau de la tension du réseau. À l’heure actuelle, l’avion le plus avancé au sens du MEA est le Boeing 787, qui intègre du 270 V en courant continu en plus d’un réseau électrique conventionnel (115 V courant alternatif et 28 V courant continu). Les évolutions vont permettre de passer à 540 V continu, puis à 1000 V continu pour les gros porteurs. La question de la tension implique aussi des problématiques de maintenance et de sécurité. Des arcs électriques apparaissent déjà à 270 V en...
La clé pour réussir son projet industriel : un accompagnement de l’étude à la réalisation

La clé pour réussir son projet industriel : un accompagnement de l’étude à la réalisation

Expertise, gain de temps, échanges facilités et complémentarité des équipes : des premières études à la mise en fabrication du produit, une approche intégrée apporte une forte valeur ajoutée aux projets industriels. De quelle manière ? En étant capable d’intervenir dès les premières étapes du projet (design et développement via un bureau d’études) puis d’apporter son expertise de prototypage et d’optimisation afin de permettre une fabrication en série, jusqu’aux ultimes phases de la mise en production. Cela permet de gérer des projets en Build to Spec (le fait de construire selon les spécifications) et notamment d’assurer au client un suivi cohérent sans interruption qui limite la multiplicité des intervenants, permet de s’entourer d’interlocuteurs uniques et de bénéficier d’échanges fluides entre les équipes d’une même entreprise au service d’un projet commun. Réussir son projet passe par plusieurs axes importants : Une application méthodique du cycle en V Une bonne identification des besoins du client La capitalisation sur la valeur ajoutée d’un ingénieur intégrateur qui maîtrise les procédés de fabrication du monde industriel Le recours à un réseau de partenaires de confiance tout au long du projet Le Groupe AMETRA a cette capacité d’apporter une valeur ajoutée à toutes les étapes d’un projet, grâce à la complémentarité et la continuité entre les ingénieurs de son bureau d’études AMETRA Ingénierie et sa filiale Anjou Électronique, la branche production du Groupe. Cette dernière est spécialisée en fabrication, prototypage et intégration de systèmes électriques et électroniques dans différents environnements. Le travail conjoint des deux entités permet ainsi d’intervenir du cahier des charges jusqu’à la fabrication d’un produit final viable et conforme au dossier client. À titre...
Planification, la quatrième dimension…

Planification, la quatrième dimension…

Encadrer précisément des opérations de maintenance et pouvoir mettre en place une planification dynamique qui inclut notamment l’évolution de différents scénarios en fonction de leurs coûts, de leurs interactions et des déplacements dans l’espace (délais) est rendu possible par le recours à la 4D, via le logiciel SYNCHRO. Dans ce contexte, la 3D vient se mettre au service de la 4D. Cette dernière remplace les outils 3D habituels, y ajoute une dimension temps et rend ainsi possible une gestion affinée, immersive et évolutive des projets industriels. Comment la 4D améliore la planification et la maîtrise de la maintenance Concrètement, la technologie 4D connecte la maquette 3D du projet au planning d’exécution. S’il s’agit d’une solution qui peut être très utile dans le secteur du bâtiment (dans le cadre BIM par exemple), elle concerne en réalité l’ensemble de l’organisation industrielle. Ainsi, sur des développements de bâtiments industriels impliquant beaucoup d’opérations de maintenance et des délais très tendus pour cette dernière (équipement nucléaire critique, etc.), avoir recours à Synchro au sein d’un bureau d’études va permettre de travailler en amont pour valider la faisabilité du projet, proposer des amendements… Le logiciel permet d’analyser tous les flux d’utilisation d’ateliers et de passages en fonction de scénarios donnés, sur lesquels il va être possible d’analyser comment les 3D s’assemblent, bougent et si l’organisation est compatible avec un temps fixé en maintenance. En superposant les trajectoires des produits, Synchro va permettre d’analyser les contraintes de flux qui peuvent se croiser et les zones susceptibles d’être inutiles pendant le processus. Ce qu’apportent la 4D et Synchro au travail des bureaux d’études Plutôt qu’une approche “traditionnelle”...
Le pilotage du développement par le calcul

Le pilotage du développement par le calcul

Moins d’allers-retours, des conceptions plus légères et optimisées, une meilleure gestion des délais et des coûts : le pilotage du développement par le calcul est un levier potentiel de forte valeur ajoutée. Un challenge majeur : éviter les itérations inutiles L’avènement de la Conception Assistée par Ordinateur (CAO) a révolutionné et facilité la manière de dessiner les modèles. Mais en même temps, répondre aux différentes exigences de performance des cahiers des charges nécessite l’intervention de plusieurs métiers ; et l’ordre de ces interventions peut se révéler être un casse-tête. La question de la tenue mécanique est souvent reléguée à la fin du projet, ou bien encore une fois que le modèle est finalisé et transmis au service calcul pour qu’il vérifie s’il tient la route… ou pas. Or recevoir un modèle qui ne tient pas revient à multiplier les allers-retours entre le calcul et les ingénieurs du bureau de conception. Ces renvois inutiles impliquent des coûts considérables, tant sur le plan financier qu’en matière de respect des délais. Ces itérations devraient être évitées, d’autant qu’elles peuvent être un vrai facteur de stress, voire de frustration. Et pour cause : on envoie un modèle dont on ne sait pas trop s’il va fonctionner ou si les modifications qu’on lui a apportées sont réellement pertinentes. Le paradoxe de l’ère CAO : avoir les bons outils, mais privilégier l’instinct Nous disposons aujourd’hui d’outils de CAO qui permettent d’anticiper les résultats sur des chargements simples, mais aussi de faciliter le travail du service calcul. La logique impliquerait donc que les modifications géométriques soient de plus en plus confiées au calcul, pour limiter le nombre...
Support et infrastructure : les apports du scan 3D

Support et infrastructure : les apports du scan 3D

Le scan 3D apporte de nombreux avantages dans différents domaines d’application, dont l’évolution et le suivi d’infrastructures neuves ou existantes. Le scan 3D, un outil à forte valeur ajoutée en matière d’infrastructure et de support Son utilisation permet d’optimiser le travail à différentes étapes : • Recherche et modélisation de l’existant • Vérification de l’existant (calcul) • Modification et/ou optimisation de l’existant (calcul et études) en phases APS (Avant-Projet Sommaire) et APD (Avant-Projet Définitif) • Support de communication (modélisation et obtention d’images réalistes) • Support de la maîtrise d’ouvrage (calcul et plans) en phase PRO • Support de la maîtrise d’œuvre (calcul et plans de fabrication) en phase EXE • BIM (Building Information Modeling) Le terme “support” peut alors désigner soit le support au maître d’œuvre ou à la maîtrise d’ouvrage, soit le support en matière d’infrastructure (tout ce qui relève du supportage). Le scanner 3D permet de générer un nuage de points. Ce dernier sera exploité de différentes manières : esquisse du volume grossier de la structure, amélioration de la précision de la maquette au moment des plans d’APS puis lorsque le projet passe en phase d’étude de construction réelle, rétro-ingénierie, vérification de la conformité… C’est aussi un outil essentiel de scan-to-BIM, puisque des nuages de points peuvent être transformés en modèles BIM. Qu’il s’agisse de structures existantes ou d’infrastructures neuves, le scan 3D représente une vraie valeur ajoutée. Comment le Groupe AMETRA utilise le scan 3D pour les infrastructures et le BIM Si ce type d’approche s’applique aux bâtiments en général, nous l’utilisons aujourd’hui beaucoup pour les ateliers et structures métalliques, comme ceux de la SNCF par...
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