Scenario 2020 : vraiment réaliste

D’ici 2020, les fabricants pourront faire de leurs idées une réalité en une fraction de seconde. Les produits les plus complexes et leurs processus de production seront conçus et testés virtuellement dans les moindres détails.

La devise de notre PME de simulations industrielles est on ne peut plus simple : « Tout ce qui peut être décrit peut être conçu ». Il y a deux mois, un constructeur automobile nous a contactés pour un projet bien ambitieux : un siège robotisé capable de s’extraire du véhicule, puis de transporter son occupant où bon lui semble, que ce soit dans les rayons d’un supermarché ou jusqu’au comptoir d’un aéroport. Commandé vocalement, par Internet ou par le biais d’une manette, le siège devait pouvoir parcourir une quinzaine de kilomètres avant de revenir de lui-même au véhicule ou de suivre d’autres itinéraires. Délai : 60 jours pour un prototype virtuel compatible avec une mise en production.

Lorsque mon patron m’a demandé de me charger du projet, je suis resté bouche bée. Nos ingénieurs étaient en déplacement à Dubaï, Londres... La routine, quoi ! Dans notre base de données de projets en ligne, j’ai créé le fichier « XtraSit » répertoriant toutes les spécifications du client, ainsi que des modèles interactifs en 3D des véhicules pouvant être équipés de ce siège.

À peine le fichier avait-il été activé qu’un programme se mettait automatiquement à parcourir toutes les bases de données de nos fournisseurs à la recherche de pneus luminescents autogonflants ou encore de freins de scooter spéciaux à coin d’écartement. En quelques minutes, une liste de composants potentiels, accompagnés de leurs caractéristiques, prix, disponibilité, dates de livraison et modèles interactifs en 3D, avait été dressée.  Ces informations et les données collectées par chaque équipe ont été instantanément mises à la disposition de tous de manière interactive via un réseau sécurisé.

Ingénieurs mécaniciens, ingénieurs électriciens, experts en logiciels et automatisation et, bien sûr, responsables de la planification de la production se sont alors attaqués à la phase de conception. Un programme mécatronique intégrait en temps réel les données de ces spécialistes à un objet fonctionnel holistique. Dès lors qu’ils modifiaient la moindre ligne de code, les techniciens travaillant sur les systèmes mécaniques et électriques pouvaient en constater immédiatement la répercussion sur leur travail.

Évidemment, nous disposions déjà de la plupart des composants : n’importe quel caddie de supermarché était déjà équipé des éléments de vision, de radar et de navigation nécessaires. Mais dans les aéroports, c’était une autre histoire. Notre client souhaitait que les utilisateurs de son XtraSit puissent passer les contrôles de sécurité par ondes millimétriques sans s’arrêter. Toutes les pièces devaient donc être transparentes aux ondes, c’est-à-dire composées de matériaux bioplastiques, composites, etc…

À mesure que la conception du prototype virtuel progressait, des programmes mettaient automatiquement au point le processus de production virtuel qui servirait à le fabriquer. Chaque ingénieur pouvait afficher sur son écran, puis organiser, les modèles numériques fonctionnels photo-réalistes des pistolets de soudage et bras robotisés, accompagnés de leurs spécifications matérielles et logicielles. Les responsables de la planification de la production vérifiaient, quant à eux, l’adéquation entre les suggestions faites par les programmes et les besoins énergétiques de l’usine, le calendrier, les coûts, l’entretien et la gestion du cycle de vie du produit. Les designers s’appuyaient sur des programmes experts pour analyser les simulations de la chaîne de production du siège et ainsi choisir les machines et logiciels les mieux adaptés au processus global et offrant la solution la plus durable pour le client.

Les fabricants des machines de production et les fournisseurs de pièces ont également pris part au processus. Des buses de pulvérisation de revêtements autonettoyants aux contrôles optiques des surfaces usinées en passant par l’analyse des niveaux sonores des minimoteurs, chaque entreprise a optimisé les pièces ou programmes en exploitant notre fichier centralisé, en réalisant des simulations et en mettant à jour ses données pour les rendre parfaitement transposables dans la réalité. Par ailleurs, toutes les pièces devaient être recyclables, et la moindre modification apportée était automatiquement documentée. Les prototypes virtuels des assemblages mécaniques et les phases d’usinage correspondantes ont été testés. Rien n’a été laissé au hasard. Après 60 jours, les prototypes virtuels, le processus de production et la chaîne logistique du siège, y compris le conditionnement et le calendrier de livraison, étaient prêts pour la simulation. Les prototypes étaient en tous points identiques aux modèles qui allaient être réellement fabriqués.

Carson, le chef de projet du client, impliqué dans le processus de développement depuis le début, a visité notre site Web, un véritable service de prototypage basé sur un logiciel de présence virtuelle 3D pour créer l’illusion de l’interactivité en temps réel dans un environnement simulé.

Il a pu examiner le siège sur l’une des voitures haut de gamme de sa société et s’est déplacé sur la chaîne de production où il a étudié les mouvements rapides des bras robotisés et pu entendre le bruit des tapis roulants et des composants assemblés par des avatars. C’est alors que, distrait par les mouvements violents et le sifflement pneumatique sourd d’une puissante presse, il a passé sa main sur l’arête de l’épais blindage en acrylique transparent de la machine. « Aïe », s’est-il exclamé, en regardant son index sur lequel se formait une goutte de sang. « Vraiment réaliste », a-t-il murmuré. « Oui », ai-je répondu, « plus qu’on ne croit ».

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Auteur : Arthur F. Pease