Collection : La fiabilité en pratique 

Edition : CAB Innovation

Extrait 

La conception est encore loin d’être optimale dans les bureaux d’études où la première solution trouvée est souvent celle qui est finalement retenue, après quelques ajustements.
En dépit des outils numériques disponibles, le processus de conception reste encore traditionnel et s’apparente à un long travail d’essais et d’erreurs :

• un premier modèle numérique du concept (prototype virtuel) est d’abord élaboré par le concepteur,
• ce modèle est testé à l’aide de différents outils de simulation numérique (mécanique, thermique, aérodynamique…) afin d'évaluer ses performances et pouvoir valider ses caractéristiques.
• après analyse des résultats, le concept est alors modifié et re-testé autant de fois que nécessaire jusqu’à l’obtention d’une solution conforme aux exigences du cahier des charges.

Cette solution acceptable n'a alors aucune raison d'être optimale, en termes de performance et de coût, et sera vite dépassée par celle d'un concepteur plus talentueux (ou plus chanceux).

Par ailleurs, le cloisonnement en différents métiers nuit gravement à l’optimisation des systèmes quand celle-ci ne présente pas un caractère multidisciplinaire.

L’optimisation n’est pourtant pas l’apanage de mathématiciens de haut vol et doit être effectuée par les concepteurs eux-mêmes, s’ils veulent assurer la pérennité de leur activité face à la concurrence et répondre aux exigences environnementales et sociétales en termes de réduction de déchets, ressources consommées, efficacité énergétique et réponse au juste besoin, auxquelles il n’est plus possible de se soustraire.

Elle peut être réalisée au moyen d’outils génériques, relativement faciles d’emploi, et se fonder sur des méthodes d'optimisation hybride (globale/locale) capables de trouver des solutions difficiles à imaginer car situées au-delà du voisinage des solutions connues.

La conception peut concerner un produit élémentaire (forme, topologie, caractéristiques…) ou un système complet mettant en œuvre des technologies multiples et faisant appel à  de nombreux métiers (génie mécanique, mécanique des fluides, électronique, etc.).

Elle peut résulter d’un dimensionnement déterministe, s’appuyant sur des hypothèses et normes plus ou moins conservatives (coefficient de sécurité ou analyse de pire cas), ou d’une approche probabiliste susceptible de réduire les marges tout en maîtrisant les dispersions (tolérance, dérive, condition environnementale, mission, etc.).

Ce livre didactique vulgarise les fondements théoriques de la conception optimale, déterministe et probabiliste, qu’il illustre de cas d’application divers.

Auteurs 

Docteur ingénieur en aéronautique, Aurélien Cabarbaye mène une activité de R&D sur la maintenance prédictive applicable aux drones

Ingénieur en informatique et électronique, Adrien Cabarbaye est un spécialiste du Big data et de l’optimisation multidisciplinaire.

Expert sénior en Sûreté de fonctionnement durant son activité au Centre National d’Etudes Spatiales (CNES), André Cabarbaye est le gérant de la société Cab Innovation