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RÉSUMÉ
Cet article présente les bonnes pratiques à mettre en œuvre pour concevoir des produits mécatroniques. La démarche de conception d'un système mécatronique peut être abordée comme une déclinaison de l'ingénierie des systèmes avec ses spécificités. La mécatronique nécessite de replacer la conception du produit dans son cycle de vie global, et de mettre en œuvre simultanément une collaboration interdisciplinaire, utilisant une démarche commune d'intégration. La spécificité de la conception de produits mécatroniques réside dans les différents niveaux d'intégration : fonctionnelle, multidomaine et physique, pour obtenir un produit avec une plus haute valeur ajoutée.
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Olivia PENAS : Ingénieur de recherche - Laboratoire d'ingénierie des systèmes mécaniques et des matériaux (LISMMA)/Supméca
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Régis PLATEAUX : Enseignant-chercheur - Laboratoire d'ingénierie des systèmes mécaniques et des matériaux (LISMMA)/Supméca
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Jean-Yves CHOLEY : Maître de conférences - Laboratoire d'ingénierie des systèmes mécaniques et des matériaux (LISMMA)/Supméca
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Hubert KADIMA : Directeur de la recherche - Laboratoire de recherche en informatique et systèmes (LARIS)/EISTI
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Thierry SORIANO : Professeur des Universités - Laboratoire d'ingénierie des systèmes mécaniques et des matériaux (LISMMA)/Supméca
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Christophe COMBASTEL : Maître de conférences - ECS-lab (EA no 3649) , Laboratoire électronique et commande des systèmes/ENSEA
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Alain RIVIERE : Professeur des universités - Laboratoire d'ingénierie des systèmes mécaniques et des matériaux (LISMMA)/Supméca
INTRODUCTION
La démarche de conception d'un système mécatronique peut être abordée comme une déclinaison de l'ingénierie des systèmes avec ses spécificités. Dans son approche collaborative interdisciplinaire, la mécatronique nécessite :
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d'une part, de replacer la conception du produit dans son cycle de vie global ;
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d'autre part, de mettre en œuvre simultanément une collaboration interdisciplinaire, utilisant une démarche commune d'intégration.
La spécificité de la conception de produits mécatroniques réside dans les différents niveaux d'intégration à mettre en œuvre : intégration fonctionnelle, multidomaine et physique, pour obtenir un produit avec une plus haute valeur ajoutée.
Après avoir détaillé ces différentes notions, ce dossier présentera les bonnes pratiques à mettre en œuvre pour concevoir des produits mécatroniques.
Un deuxième dossier décrira en détail le processus de conception des produits mécatroniques ainsi que les outils et méthodes associés.
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Accueil > Ressources documentaires > Génie industriel > Métier : responsable bureau d'étude/conception > Mécatronique > Conception mécatronique - Vers un processus continu de conception mécatronique intégrée > Processus de conception mécatronique. Différents aspects
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2. Processus de conception mécatronique. Différents aspects
L'objectif du concepteur est de fournir un produit le plus conforme possible aux besoins exprimés dans le cahier des charges fourni par le client, et sur l'ensemble de son cycle de vie.
À partir de cet objectif, la démarche de conception et de réalisation d'un système mécatronique peut se décomposer suivant la démarche appelée « cycle en V ». Il s'agit d'une démarche méthodique et structurée qui permet d'aider le concepteur tout au long de son projet, depuis le cahier des charges jusqu'aux tests de réception du système, comme le spécifie le projet de norme expérimentale XP E 01-013 sur le cycle de vie et la conception des produits mécatroniques (figure 6).
La démarche de cycle en V n'est pas entièrement représentative de la réalité de la phase de conception, mais permet de fixer l'ordre des étapes et le type de données échangées si la démarche était linéaire.
Les produits mécatroniques incorporent de plus en plus de fonctions dans un volume dédié, de plus en plus compacts, où le couplage des différentes contraintes physiques mises en jeu, accentue le niveau de complexité. Cette complexité est également due au nombre croissant de composants à intégrer. Les relations imbriquées entre ces éléments, notamment en ce qui concerne le couplage d'informations, peuvent donc facilement dépasser l'imagination des concepteurs. Ainsi la fourniture d'un bon produit mécatronique aussi complexe ralentit le cycle de conception lors du développement du produit.
Enfin, de par l'aspect multidomaine des produits mécatroniques, la collaboration entre les différentes équipes métiers de concepteurs, devient primordiale dès le début de la conception.
Pour chacun de ces points, de bonnes pratiques de conception sont ainsi nécessaires. Seront notamment décrites celles sur le cycle de vie des produits mécatroniques, l'aspect collaboratif et outils PLM associés, avec en perspective, une approche globale.
2.1 Conception dans le cycle de vie des produits mécatroniques
Dans le cycle de vie des produits mécatroniques, le souci de préserver la cohérence de la modélisation et des données lors du passage d'un niveau à un autre traduit un autre type d'intégration : l'intégration multiniveau. Beaucoup de travaux de recherche se consacrent à cet aspect de la modélisation, et les derniers outils de conception...
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Processus de conception mécatronique. Différents aspects
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TURKI (S.) - Ingénierie système guidée par les modèles : application du standard IEEE 15288, de l'architecture MDA et du langage SysML à la conception des systèmes mécatroniques. - Université du Sud Toulon-Var (2008).
-
(2) - SysML Merge Team - Systems modeling language (SysML) specification. - (ad/2006-03-01), 275 p. (consultable en ligne) (2006) http://www.sysml.org/.
-
(3) - Planète Sciences - Cahier des charges pour minifusées Cariacou. - (ref MINIF/CDC/2/CNES-PLASCI/V2_1), 30 p. (consultable en ligne sur le site de Planète Sciences) (2005) http://www.planetesciences.org/.
-
(4) - Georgia Institute of Technology - INCOSE MBSE challenge team for mechatronics/interoperability. - (consultable en ligne) http://www.pslm.gatech.edu/.
-
(5) - OMG - MOF 2.0/XMI Mapping Specification, v2.1. - (formal/05-09-01), 120 p. (consultable en ligne) (2005) http://www.omg.org/spec/XMI/2.1/.
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Simulation numérique dans le processus de conception de systèmes mécaniques.
-
Conception collaborative des systèmes et composants mécaniques.
-
Systèmes dynamiques hybrides – Modélisation et simulation.
Site officiel de l'OMG SysML (Object Management Group Systems Modeling Language) http://www.omgsysml.org/
Site officiel de l'INCOSE (International Council on Systems Engineering) http://www.incose.org/
Site de la conférence sur le W3C (World Wide Web Consortium) – 15th International World Wide Web Consortium, Édimbourg (Écosse) (2006) http://www2006.org/
HAUT DE PAGE
ANSI/GEIA EIA-632 (2003), Processes for Engineering a System
NF E 01-010 (2008), Mécatronique : Vocabulaire
XP E 01-013 (2009), Mécatronique : Cycle de vie et conception des produits
ISO/IEC 15288 (2008), Processus du cycle de vie du système
ISO/TS 10303-433 (2010), (ou norme STEP, Standards for the Exchange of Product data) Systèmes d'automatisation industrielle et intégration – Représentation et échange de données de produits – Partie 433 : Module d'application : Ingénierie de systèmes AP233
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