Auteur: Karl D’haveloose
Je pars du principe que vous ne jouez pas dans la même cour qu'ASML, mais si cela devait être le cas, je vous invite à cliquer ici même afin de me contacter via mon adresse mail personnelle, car il est urgent que nous ayons une discussion ! Le sujet que je tiens à aborder aujourd'hui est celui de la définition basée sur des modèles (en anglais : Model-Based Definition ou MBD), une tendance technologique à propos de laquelle tout le monde souhaite organiser un symposium. Mais en quoi, cher lecteur, cela vous concerne-t-il au juste, vous qui êtes un 'simple' acteur de l'industrie manufacturière ? Et avez-vous un véritable intérêt à vous pencher sur cette question ?
Qu'est-ce que la définition basée sur des modèles (MBD) ?
La définition basée sur des modèles (MBD) est une approche adoptée dans le cadre du développement de produits, dans laquelle le modèle 3D réalisé grâce à la CAO constitue la source unique et centrale de vérité pour toutes les informations sur les produits et la fabrication (en anglais : Product and Manufacturing Information ou PMI) tout au long du cycle de vie d'un produit. Contrairement aux méthodes traditionnelles, qui reposent sur des dessins techniques en 2D, la MBD intègre toutes les données pertinentes, telles que la cotation et la tolérance géométrique (en anglais : Geometric dimensioning and tolerancing ou GD&T), les spécifications relatives aux matériaux, les exigences en matière de finition et les listes de pièces, directement dans le modèle 3D. Chaque produit développé possède ainsi en quelque sorte son propre passeport ADN numérique, à partir duquel toutes les informations peuvent être lues.
La MBD est utilisée pour améliorer l'efficacité, la précision et la communication dans l'ensemble de la chaîne de production. On retrouve cette approche notamment dans les domaines suivants :
Les avantages
Les avantages (selon Etteplan) sont considérables et justifient l'adoption de cette approche :
- Gain de temps et raccourcissement des délais de mise sur le marché : l'automatisation des processus de conception, de production et d'inspection permet de raccourcir les cycles.
- Fabrication selon le principe du 'First Time Right' : réduction du nombre d'erreurs et de reprises et des déchets matériels grâce à des informations numériques sans ambiguïté, permettant de réaliser d'importantes réductions de coûts.
- Amélioration de la qualité et de la précision : en tant que 'source unique de vérité', le modèle 3D permet de réduire le nombre d'erreurs d'interprétation humaine inhérentes aux dessins en 2D.
- Communication et coopération plus efficace : une approche unifiée permet d'améliorer la coordination entre les différents départements internes et les partenaires externes.
- Amélioration du contrôle de la qualité : les processus d'inspection automatisés utilisant les données fournies grâce à la MBD (comme p. ex. la programmation d'une machine à mesurer tridimensionnelle ou MMT) peuvent se dérouler plus rapidement et avec une plus grande précision.
La question que nous nous permettons de poser ici consiste à savoir si les PME 'ordinaires' ont un intérêt quelconque à adopter une telle technologie, à en savoir plus sur le retour sur investissement et, avant toute chose, à savoir, puisque nous ne sommes ni SpaceX, ni ASML, ni Airbus, s'il y a lieu de s'y intéresser à court et à long terme. Car il faut que vous sachiez que si vous choisissez d'adopter la MBD, vous pourrez commercialiser vos produits beaucoup plus rapidement, mais pour ce faire, l'ensemble de vos équipes de fabrication et d'ingénierie devront tenir compte des informations sur la fabrication des produits (en anglais : Product and manufacturing information ou PMI), et l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement devra suivre le mouvement sans broncher. En tant qu'acteur de taille moyenne sur le marché, c'est ce dernier point qui risque de vous poser un vrai problème.
En Belgique, Sirris est l'un des rares centres de compétences qui, par l'intermédiaire du Product Development Hub, fait également mention de la recherche sur cette technologie en collaboration avec différentes entreprises. Cependant, on ne dispose pas vraiment d'informations sur les entreprises qui expérimentent dans ce domaine. Aux Pays-Bas, par tradition, les gens sont non seulement plus curieux, mais aussi plus extravertis. Il existe donc là-bas une 'MBD community' à laquelle des entreprises telles que Thermo Fisher et Rademaker (entre autres) ont adhéré. Et bien entendu, c'est ASML qui joue le rôle de 'maître de cérémonie' chez nos voisins du nord. Lors des 3D Production Days, Leo Broers (ASML) a d'ailleurs insisté sur le fait qu'il n'y avait plus d'excuse pour ne pas se lancer dans l'aventure de la MBD.
Le grand défi : la conversion
Le grand défi à relever est en fait contenu dans la mission globale, car en fin de compte, l'adoption de la MBD a pour but premier de passer au tout numérique, sans papier, et de faire circuler les informations entre tous les départements d'une entreprise manufacturière. Autrement dit, de bout en bout, depuis le développement du produit jusqu'à l'étape finale de son conditionnement.
Il faut pour cela rassembler un grand nombre de données, qui doivent ensuite être intégrées dans un fichier final compatible avec les systèmes de tous les utilisateurs. Mais dans la pratique, la conversion d'un fichier 3D, d'un fichier STEP, d'un fichier JT (fichier 3D ouvert pour la visualisation) et d'un fichier PDF n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît. Il existe toutefois des logiciels de visualisation capables de prendre en charge ces opérations de conversion (même si nous n'en ferons pas la publicité ici...).
Les principaux problèmes sont la compatibilité des formats STEP (un fichier texte qui stocke des informations géométriques et techniques détaillées relatives à un modèle 3D, ce qui le rend très précis et compatible avec plusieurs logiciels de CAO) avec une source unique pour la MBD. Dans de nombreux cas, le fossé qui sépare de nombreux logiciels de fabrication et de conception est malheureusement encore bien trop grand pour être comblé.
Il semblerait toutefois que, en collaboration avec Valk Welding et TFH Technical Services, le constructeur de remorques Broshuis Holland soit parvenu, grâce aux données d'un logiciel de CAO, à préprogrammer automatiquement des robots de soudage sur la base d'un modèle 3D et d'informations sur la fabrication des produits (PMI).
Ces informations sur le soudage sont par la même occasion ajoutées au modèle CAO, de sorte qu'il n'est pas nécessaire qu'un ingénieur revienne sur l'intervention dans un deuxième temps. Au début, il y a donc beaucoup de travail de programmation supplémentaire hors ligne, mais il ne faut pas longtemps pour que le temps que vous avez investi initialement vous permette d'économiser 2 à 3 heures de travail de programmation à chaque étape d'ingénierie successive. Il faut cependant aussi tenir compte de la faible compatibilité entre les données provenant de différents logiciels, mais aussi du fait que les modèles 3D doivent être précis à 100 % (ce qui n'est pas une mince affaire).
En Europe, les progiciels de MBD les plus connus sont Siemens NX, Autodesk, Solidworkx, Catia et PTC Creo. Notez bien aussi que si vous voulez en apprendre davantage sur la MBD, vous pourrez bientôt vous rendre à Indumation 2026 et Machineering Nextgen Experience.
