UGS et Siemens : gestion du cycle de vie des produits

Le rachat d’UGS par Siemens a fourni à sa Division Automation and Drives – leader mondial de l’automatisation – les outils nécessaires à la fusion du monde réel et du monde virtuel de la production.

La simulation permet de visualiser précisément les processus de production les plus complexes et donc d’optimiser leur configuration afin de s’adapter rapidement aux exigences des clients.

Le monde réel et le monde virtuel de la production sont en pleine convergence. Avant même de voir le jour, les pièces, produits, installations de production et chaînes logistiques – à l’origine par exemple, des avions, ou des centrales électriques – sont conceptualisés, visualisés, testés, exploités et entretenus virtuellement.

Avec les progrès de l’informatique et de la simulation, les représentations virtuelles s’apparentent davantage à une duplication parfaite de leurs modèles réels. Et les installations de production réelles utilisent des machines- outils, robots automates programmables et systèmes de communication numériques, intelligents et basés sur des logiciels, facilitant leur transposition virtuelle.

Le 4 mai 2007, UGS, leader des logiciels de gestion du cycle de vie des produits (PLM), est devenu Siemens PLM Software de Siemens Automation and Drives (A&D), créant un environnement transparent de communications et d’informations. Selon Helmut Gierse, Directeur Général de la Division, A&D est le « leader mondial du marché de l’automatisation avec 121 Md€ ». A&D emploie désormais plus de 80 000 personnes et affiche un chiffre d’affaires annuel supérieur à 14 Md€.

Siemens PLM Software, avec ses 7750 collaborateurs dans 62 pays, dont 3000 en R&D, compte 47 000 clients et 4,3 millions d’utilisateurs sous licence. Il domine le secteur technologique avec UGS NX, sa solution de développement numérique de produits, et UGS Tecnomatix, sa solution d’usine numérique - qui simulent tout de façon dynamique, des fonctions du toit ouvrant d’une voiture à la conception et à l’exploitation d’une usine en tenant compte de paramètres tels que les vibrations, contraintes, chaleur et dynamique des flux. Les utilisateurs travaillent en toute sécurité, en 3D et en temps réel depuis n’importe quel PC exécutant la plateforme logicielle de gestion numérique du cycle de vie UGS Teamcenter – référence en matière de gestion collaborative des données produits (cPDM).

Siemens a ainsi uni le monde virtuel de la conception des produits et de la production et le monde concret des machines industrielles et de leurs systèmes de commande. « L’association des portefeuilles de PLM Software et de ceux d’A&D permettra à nos clients d’optimiser la conception et la fabrication de leurs produits », indique Helmut Gierse. « D’un point de vue technologique, cette association exige une intégration transparente des données liées à la conception des produits et de l’usine et à la production. Lorsque nous avons racheté cette entreprise, notre objectif était de consolider notre portefeuille Totally Integrated Automation en réduisant le nombre d’interfaces système. »

Le Project Archimedes lancé par Siemens A&D afin de développer des solutions logicielles rapprochant les cycles de vie des produits et de la production, lui permet ainsi de concrétiser ses idées. Tony Affuso, Directeur général de Siemens PLM Software, déclare : « Nos clients sont ravis de l’alliance entre Siemens et UGS car ils savent que nous sommes capables d’établir le lien entre ce que les équipes d’ingénierie et de marketing souhaitent concevoir et ce que le personnel de production est en mesure de fabriquer. » Helmuth Ludwig, Président de Siemens PLM Software, ajoute : « Bien que nous n’en ayons pas inventé le concept, nous sommes – de par la domination d’A&D dans le domaine des technologies d’automatisation et notre position de leader du PLM – la seule société réellement apte à le faire ».

Croissance rapide

Selon plusieurs cabinets d’études, le marché mondial des produits PLM passera de 13,4 Md$ actuellement à 24 Md$ d’ici 2012. D’après David Shirk, Vice-président du marketing international de Siemens PLM Software, ce marché comporte trois segments. Le premier, la conception, la fabrication et l’ingénierie assistées par PC (CAx), où Siemens PLM Software est n°2 (18 % des parts de marché) avec son logiciel NX, devrait atteindre 12 Md$ en 2012 (contre 8 actuellement). Une forte hausse du deuxième segment, le cPDM, dominé par Siemens (14 % des parts) et qui inclut la gamme Teamcenter, de 5 à 11 Md$ entre 2005 et 2012, est prévue. Le troisième segment, l’usine numérique, est « très intéressant pour notre gamme Tecnomatix », estime David Shirk. Siemens, avec 31 % de parts, est leader dans ce secteur qui connaît une croissance autour de 20 % par an et dont les 400 M$ annuels de résultats devraient dépasser 1,3 milliard en 2012.

La demande européenne reste forte dans ces trois segments, avoisinant les 8 % par an pour les produits PLM, selon David Shirk, et passant ainsi de 5,6 à 8,7 Md$ entre 2006 et 2012. En Amérique, elle devrait progresser de 6,3 à 9,7 Md$ durant cette période. En Asie, avec une croissance de 14 %, elle devrait doubler à 5,6 Md$ par an.

Siemens PLM Software propose également la gamme UGS Velocity Series, la première solution logicielle offrant aux PME des produits PLM professionnels au sein d’un portefeuille pré-configuré simple à utiliser et à faible coût de possession.

Face à l’expansion du marché du PLM, la concurrence est rude. Mais Siemens PLM Software se démarque par l’association de son expérience de la conception de produits et usines 3D assistée par PC (logiciels NX et Tecnomatix) et de son système de gestion collaborative des données Teamcenter, intégrant les informations d’un monde virtuel multi-facette à un environnement de développement collaboratif. « La technologie Teamcenter nous offre une longueur d’avance sur nos concurrents », précise Helmuth Ludwig. « Nous bénéficions d’un avantage de taille : nous sommes les seuls à offrir une fonctionnalité multisite. »

La collaboration multisite permet aux grandes entreprises telles que GM -client de Siemens PLM Software – d’exploiter des données dynamiques 3D en temps réel sur leurs sites tout en accédant aux sites de leurs fournisseurs pour obtenir des mises à jour produits. « Grâce à Teamcenter, elles ont instantanément connaissance de la moindre modification apportée à une conception », souligne Tony Affuso.

En cas de problème, les données d’origine d’un produit – provenant, par exemple, d’un fournisseur basé au Japon – peuvent ainsi être immédiatement extraites et corrigées conjointement par les designers, l’équipe de production et le fournisseur. « Vous pouvez effectuer en quelques jours, voire quelques heures, ce qui demandait jusque-là des semaines ou des mois », insiste Helmuth Ludwig.

Mais cette simulation collaborative permet surtout d’éviter des erreurs coûteuses. Siemens PLM Software réalise, par exemple, des prototypes fonctionnels virtuels pour Caterpillar. « Ils testent tout de façon virtuelle avant de commencer la production », signale Tony Affuso. Grâce au logiciel de simulation de la production Tecnomatix, le développement et le test d’une chaîne de montage virtuelle, dans Teamcenter, afin de créer ou modifier un produit, limitent les erreurs et font gagner du temps et de l’argent. « Vous réduisez de 30 à 50 % la part que représente le délai de mise sur le marché dans les coûts de cycle de vie d’un produit », ajoute Tony Affuso, en précisant que Nissan a ainsi diminué le temps de développement moyen des véhicules.

Capturer les connaissances

Ces simulations regroupent des informations inestimables qu’il convient de traduire en connaissances pour les exploiter au mieux. Ainsi, les chercheurs de Siemens PLM Software aux États-Unis, en Angleterre, en Israël et en Chine développent les fonctionnalités de Teamcenter appliquées à l’ingénierie des connaissances. « Teamcenter permettra ainsi de mieux s’adapter aux exigences des clients », précise Chuck Grindstaff, Vice-président Produits et responsable R&D de Siemens PLM Software. « Nous améliorerons ses capacités en matière de capture des connaissances, de recherche dans les bases de données et de réutilisation des connaissances dans de nouvelles conceptions. Au cours des vingt prochaines années, nous collecterons les meilleures pratiques de chaque secteur pour les incorporer au processus de conception. »

Toutefois, pour des résultats probants, les conceptions devront parfaitement reproduire leurs originaux. L’intégration transparente de données matérielles, logicielles et électroniques entre le virtuel et le réel est un défi que seule l’association des portefeuilles de produits d’automatisation et PLM de Siemens est en mesure de relever.

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Auteur : Arthur F. Pease