L’ingénierie des systèmes basée sur des modèles améliore les processus de planifications, la documentation et la sécurité de la conception

L’ingénierie des systèmes se caractérise par la nécessité de penser hiérarchiquement. Le processus de planification requiert le développement de systèmes supérieurs et de sous-systèmes avec différents niveaux de traitement détaillé, de la première description fonctionnelle jusqu’au dernier détail du faisceau de câbles (harnais). Différents spécialistes planifient et documentent souvent ces systèmes, même avec des outils différents. Le défi particulier consiste, d’une part, à conserver la vue d’ensemble et, d’autre part, à assurer une cohérence continue des données.

L’approche descendante de l’ingénierie des systèmes est principalement appliquée aux systèmes complexes et coûteux avec des exigences élevées en termes de technologie et de sécurité. À commencer par la conception de systèmes compacts tels que les appareils à résonance magnétique ou les distributeurs de billets, mais surtout dans l’industrie aérospatiale et de défense.

La conquête du ciel a toujours été étroitement liée aux visions du futur et à la célèbre capacité de voir plus loin que le bout de son nez. Ce qui est d’autant plus surprenant que la planification de satellites de pointe et l’ingénierie de technologies spatiales tournées vers l’avenir sont encore partiellement effectuées à l’aide de documents papier ou de listes Excel établies manuellement. Leurs résultats passent souvent de main en main, dans le meilleur des cas par le biais d’interfaces, ce qui exige toutefois toujours un travail administratif.

Même les documents numériques ne sont souvent que des listes ou des graphiques assistés par ordinateur, sans aucune logique ni information détaillée. Georg Hiebl, chef de produit du secteur du transport du développeur de logiciels Aucotec, présente en quelques mots le célèbre « wysiwyg » (what you see is what you get - ce que vous voyez c’est ce que vous obtenez) en ce qui concerne les documents traditionnels : « Ce que vous voyez dans ce cas est malheureusement aussi tout ce que vous obtenez. Il n’y a pas de connexion continue avec l’ensemble du processus d’ingénierie. »

Aucotec AG a donc développé un système qui, grâce à son architecture multicouche et à son fonctionnement sur base de données, est synonyme d’ingénierie simultanée, multidisciplinaire et structurable individuellement, tout en répondant aux exigences de la hiérarchie du principe de l’approche descendante de manière continue et claire. « L’accent est mis sur l’atout le plus précieux de l’ingénierie, à savoir les données et non les documents », explique Monsieur Hiebl.

La plateforme Engineering Base (EB) réunit plus de 30 ans d’expérience. Un document, qu’il soit une liste ou un graphique, n’est qu’une des représentations possibles des informations contenues dans le modèle de données centralisé. Il y a beaucoup plus que juste l’apparence : toutes les données en arrière-plan des objets sont accessibles via ces documents, y compris celles qui ne sont pas visibles, tels que les détails de câblage et bien plus encore.

L’ingénierie des systèmes classique est divisée en quatre domaines : de la définition des systèmes et des sous-systèmes en passant par l’infrastructure de la construction et la spécification ultérieure des informations de câblage jusqu’à la conception des détails mécaniques des faisceaux de câbles. Chez EB, les informations de chaque domaine se basent sur les données développées au niveau hiérarchique précédent. Rien ne doit être saisi deux fois. Les malentendus et les longues concertations entre les disciplines sont éliminés. Cela s’applique également aux informations provenant des systèmes mécaniques, car une liaison bidirectionnelle en ligne assure la cohérence entre 2 et 3D.

« C’est ainsi que EB crée une cohérence et une qualité uniques - et en même temps le « jumeau numérique » du harnais du système. De la première planification jusqu’au câblage détaillé, tout est disponible dans le modèle numérique de la base de données de manière toujours navigable et modifiable pour toutes les personnes concernées de chaque niveau hiérarchique », explique le chef de produit. En conséquence, les travaux sur le projet de différentes disciplines peuvent être mis en parallèle. Les saisies incorrectes, les confusions dans les transitions de processus et les incohérences dans les désignations sont évités. Toutes les relations logiques, du schéma unifilaire au câblage détaillé, peuvent être utilisées. Chaque connecteur, chaque ligne est traçable du début à la fin. EB donne également aux utilisateurs la liberté de choisir s’ils souhaitent travailler de manière purement graphique, purement alphanumérique ou combinée.

Un système complet peut être développé et validé dans des projets partiels clairs et indépendants. Tous les objets créés une fois peuvent être réutilisés pour un traitement plus détaillé dans une sous-unité ou comme modèle pour un nouveau projet.

La détection précoce automatique des erreurs assure une qualité de données élevée. Cela garantit la sécurité de la conception et des délais fiables. Par exemple, un concepteur mécanique peut utiliser les données 2D du système électrique pour identifier les collisions des faisceaux dans l’espace de montage. Un avertissement dans le schéma fonctionnel supérieur en cas de modifications clés de la conception de niveau inférieur garantit également la cohérence des données. Le système de suivi des données configurable individuellement fournit en outre un aperçu des modifications. Il prend en charge à la fois l’édition multi-utilisateurs interdisciplinaire et simultanée et l’examen des spécifications externes des fournisseurs.

Aujourd’hui, certains utilisateurs de la plateforme de l’industrie aéronautique et aérospatiale ont déjà sauté le pas de la réflexion en termes de documents à la centralisation des données. Lors d’une journée de la tehcnologie aérospatiale (« Technologietag Aerospace ») organisée par Aucotec en janvier 2017, des experts d’Airbus Defense & Space, d'OHB System AG, de Thales Alenia Space et de Sysberry ont expliqué la manière dont ils maîtrisent les défis de plus en plus complexes de l’ingénierie des systèmes en matière de développement de faisceaux de câbles avec EB.

La manipulation des importantes masses de données pose les mêmes exigences à tout le monde. Les participants ont convenu également que le fonctionnement sur base de données d’EB est LA condition préalable à l’approche descendante exigée par l’ingénierie des systèmes, ainsi qu’à une plus grande efficacité, y compris la qualité des données sécurisée de manière continue, même lors de grandes quantités de données. « Seul un modèle de données ouvert pour tous les participants permet une ingénierie simultanée et coopérative dépassant les limites des disciplines, des sites et même des systèmes », déclare Georg Hiebl. « Cela signifie que les modifications ne doivent plus être effectuées qu’à un seul endroit. » L’ouverture d’EB peut associer étroitement non seulement les données 3D à l’ingénierie, mais également les systèmes ERP et autres systèmes externes.

Les experts de l’aérospatiale ont cité, par exemple, la flexibilité et l’adaptabilité particulière d’EB comme étant les plus grands avantages dans leur pratique, sans qu’ils forcent les ingénieurs à subordonner leur flux de travail aux contraintes du système. Ou la minimisation fondamentale des interfaces et des transferts de données, en particulier manuels, par exemple, grâce au schéma de câblage généré automatiquement. Et enfin, le gain de temps considérable tout comme la sécurité de la conception, du premier schéma fonctionnel à la sortie des données de production - non seulement pour les systèmes satellites et aérospatiaux.