Page 15 - MICADO Magazine n°1

Eric Landel & Anthony Reullier Renault eric.landel@renault.com
Calcul et optimisation topologique au service des
concepteurs ?
Depuis l'avènement de la simulation numérique dans les années 1990 et son intégration dans les grands groupes comme Renault ou Nissan, un processus de conception s'est établi depuis une vingtaine d'années, basé sur un travail séquencé entre les différents acteurs de l'ingénierie produit.
La première conception d'un nouveau composant via le concepteur s'appuie sur l'expérience de projets précédents combinée au respect de règles de conception produit et process. Ensuite, l'ingénieur calcul prend le relai pour venir évaluer numériquement la pièce par rapport aux différents cahiers des charges (crash, fatigue, acoustique ...). En fonction des résultats des calculs éléments finis, une phase à minimum de reconception est généralement nécessaire soit pour améliorer la tenue mécanique pour respecter les différents cahiers des charges, soit pour chercher à optimiser la conception afin d'obtenir une pièce plus légère.
Cette boucle conception/calcul peut se répéter plusieurs fois au cours du cycle produit. Elle est chronophage, et dans le cadre actuel ne permet pas de réduire de façon pertinente le temps de cycle de développement d'un produit malgré l'amélioration des logiciels de calcul et des puissances serveurs. Il n'y a pas, aussi, de rupture possible sur le design de la pièce permettant une réduction de la masse.
Or, la démocratisation de la discipline d'optimisation, et plus particulièrement de la méthode topologique, vient remettre en cause ce processus avec l'intégration de la simulation dans les équipes de conception. Ceci est d'autant plus motivé par le fait de
rester compétitif et innovant : il faut désormais concevoir bon, robuste et optimisé du premier coup.
Mise en oeuvre chez Renault
C'est dans ce contexte FAST (Future­ready At­Scale Transformation) que Renault vient modifier son cycle de développement produit en intégrant une étape calcul chez le concepteur pour minimiser cette boucle itérative conception/calcul.
Cette transformation interne s'appuie sur le développement par les éditeurs de codes, d'interfaces dédiées à des concepteurs ne nécessitant pas (ou peu) de connaissances en simulation numérique. Ainsi, on assiste à un transfert de certaines compétences calcul de l'ingénierie numérique vers le bureau d'étude. Parmi ces connaissances, il faut noter que l'optimisation topologique est la plus pertinente malgré sa complexité.
En effet, en s'appuyant sur cette discipline, le concepteur peut dès l'amont travailler en totale autonomie. Ce travail en vase clos permet d'une part d'obtenir très rapidement une (ou des) géométrie(s) de pièce avec des gènes sains et donc de réduire la boucle conception/calcul, et d'autre part, de réduire régulièrement la masse finale du composant del'ordrede5à8%parrapportàune conception traditionnelle. En parallèle de l'optimisation, le concepteur est aussi
N°1 ­ Juin 2019
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