Brevet FR2860317A1 — publié le 20050401

PROCEDE DE GESTION DE DONNEES NUMERIQUES DE SIMULATION AU MOYEN D'UNE STRUCTURE HIERARCHIQUE La présente invention se rapporte au domaine des 5 logiciels de simulation. La présente invention se rapporte plus particulièrement à un procédé de gestion de données utilisant une structure hiérarchique. Le procédé selon l'invention est particulièrement adapté à des simulations dans le domaine de l'automobile, cet exemple n'étant pas limitatif. Le prototypage virtuel est désormais un outil de décision pour la conception de produits et de processus. Dans un contexte très compétitif, un des défis les plus importants des industries de production est de réduire les délais et les coûts dans le développement de nouveaux produits. Ces réductions permettent de réduire le délai de mise sur le marché ( time to market ) et développer une offre plus large. Les outils de conception par ordinateur ont apporté des solutions pour accélérer la conception et la production. Un problème qui se pose encore est le besoin de construire des prototypes physiques afin de vérifier la performance des produits. Les simulations physiques (ou analyses) ont été introduites dans un premier temps pour aider les concepteurs, qui prennent toujours des décisions sur la base de tests sur des prototypes physiques. Comme les techniques de simulation sont de plus en plus fiables, les décisions de conception peuvent maintenant être prises plus tôt et plus rapidement en utilisant des prototypes virtuels. Des exemples de cette tendance sont clairement visibles dans l'industrie automobile, notamment pour les processus de fabrication et les crashs-tests. Les données numériques relatives à la simulation augmentent en volume et en complexité. Les gains en productivité pour la phase de conception conduisent au développement d'un nombre plus élevé de variantes de produits. Logiquement, les données de prototypage virtuel, comme les données de CAO, connaissent une croissance rapide en volume et en complexité. En dehors de la diversité des produits, l'évolution des données à travers les phases de projets variées, et le nombre de tests virtuels ou études de charge peuvent largement contribuer au volume des données. Un exemple typique de diversité de charge est le nombre croissant de configurations de crash-tests qui doivent être réalisés pour la sécurité automobile. Les données de simulation deviennent maintenant aussi importantes que les données de CAO. Elles doivent donc être gérées d'une façon analogue pour préserver leur qualité (traçabilité) et développer des processus de développement et de mises à jour de modèles efficaces. En dehors des outils d'analyse simples avec CAO intégrée existants, les disciplines de simulation sont aujourd'hui connectées de façon non rigide à la CAO et aux systèmes de gestion du cycle de vie des produits. Les outils de maillage utilisent les fichiers de CAO, et les méta-données associées à ces fichiers de CAO ne sont généralement pas utilisées dans des environnements de simulation. Le résultat est un manque de traçabilité, car il est difficile sinon impossible de connaître de quelle version des fichiers de CAO une simulation est dérivée. Les objets de simulation tels que des modèles de mannequin, des modèles de barrière ne font généralement pas partie d'un système de gestion de données, car ces derniers n'existent pas dans les environnements de CAO. L'un des buts de l'invention est d'établir de premières bases pour développer des systèmes de gestion des données de simulation. Les données de CAO et de simulation sont synchronisées lors des passages entre différentes phases des projets, en utilisant les méta-données de CAO et les informations de liaison. Un mécanisme spécifique permet une mise à jour plus facile des modèles de simulation. Lorsqu'une nouvelle configuration a besoin d'être testée, le procédé selon l'invention aidera l'utilisateur à identifier quelles parties ont changé et doivent être mises à jour. Le procédé selon l'invention gère les données de simulation à un niveau générique qui inclut les informations de maillage et de liaison, avant que les modèles soient spécialisés dans une discipline donnée. Ainsi, grâce au procédé selon l'invention, les données numériques peuvent être partagées par une grande variété de disciplines de simulation, comme le crash, l'emboutissage, la résistance à l'usure ou l'assemblage. Ces différentes disciplines partagent toutes la même définition de produit, mais utilisent différents maillages. Les données de simulation sont stockées dans une base de données spécifique, qui comprend à la fois des modèles de produits et des accessoires comme des mannequins de crash- tests ou des barrières. La base de données numérique peut être développée en relation avec un système de gestion préexistant dans lequel les informations clés de simulation peuvent être enregistrées. Un des buts de l'invention est d'accélérer la collecte de données dans les environnements dédiés à la simulation. Un autre but de l'invention est de créer les liens entre les produits PDM (Product Data Management Gestion des données de produits) et les outils solver de CAO. 2860317 4 D'autre part, un but de l'invention est d'aider à conserver à jour les modèles de CAO utilisés pour les calculs et les traitements. Enfin, un autre but de l'invention est de gérer les 5 données d'entrée de CAO. L'art antérieur connaît, par le brevet américain US 6 304 835 (Mazda), un système de simulation utilisant des modèles. L'invention décrite dans ce document se rapporte à un appareil de simulation qui peut simuler et gérer les changements dans les composants et les modèles. Un appareil de simulation simule, en utilisant un système de modèles, la performance dynamique d'un appareil cible à simuler, qui comprend une source de conduite et est construit par une pluralité d'unités pour transmettre la force de conduite en sortie de la source de conduite et réalise une expression de l'appareil cible grâce à des modèles fonctionnels et des modèles de données. Le modèle fonctionnel fournit une expression de chacune des unités qui construisent l'appareil cible en réalisant des échanges d'énergie de la performance dynamique de cette unité, et un paramètre qui détermine cette performance dynamique. Le paramètre pour chaque unité est traité en utilisant des données caractéristiques statiques lues d'une mémoire, exprimant ainsi chaque unité comme un modèle de données. La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en permettant de gérer de façon plus efficace le processus de conception d'un produit industriel, comme une voiture. À cet effet, l'invention concerne, dans son acception la plus générale, un procédé de gestion de données de simulation consistant à enregistrer 2860317 5 ^ d'une part un ensemble de fichiers de définition géométrique des composantes d'un assemblage; ^ et d'autre part un fichier représentatif du découpage fonctionnel de l'ensemble, ce fichier étant 5 structuré de façon hiérarchique; caractérisé en ce qu'il consiste en outre: É à créer des pointeurs calculés à partir dudit fichier de découpage pour adresser les fichiers de définition géométrique; É puis à enregistrer au moins un fichier de définition des liaisons mécaniques entre les composantes d'un assemblage, chacune des liaisons étant associée à au moins une paire de points communs entre lesdits pointeurs. Selon un mode de mise en oeuvre particulier, la définition géométrique correspond au maillage. Selon un autre mode de mise en oeuvre particulier, la définition géométrique correspond aux données de CAO. Selon une variante avantageuse, le procédé comprend en outre: É une étape de comparaison à partir de notifications de modifications et; É une étape de mise à jour desdits fichiers. Selon un mode de mise en oeuvre particulier, les notifications sont émises par des modules extérieurs. Selon un autre mode de mise en oeuvre particulier, les notifications sont émises par des applications métiers. Avantageusement, lesdites modifications sont propagées à des éditeurs spécifiques, cette étape de propagation permettant de modifier une vue sur décision d'un utilisateur. De préférence, certains des fichiers sont au format XML. 2860317 6 La présente invention se rapporte également à un système de gestion de données de simulation pour la mise en oeuvre du procédé comprenant au moins des moyens de calculs et des moyens de sauvegarde de type bases de données. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ciaprès à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées: É la figure 1 illustre un exemple d'intégration fonctionnelle du procédé selon l'invention; et É les figures 2, 3, 4 et 5 représentent des interfaces homme-machine. Le procédé selon l'invention possède les fonctionnalités suivantes: É liens de la CAO aux maillages É Gestion des points de soudure É Suivi des mises à jour É Gestion des données en entrée. Le procédé technique selon l'invention peut avantageusement être mis en oeuvre dans un logiciel. Ce logiciel s'interface alors avec d'autres logiciels utilisés dans l'industrie, comme des logiciels de CAO, de gestion de données ou de génération de modèles. La figure 1 illustre un exemple d'intégration fonctionnelle du procédé selon l'invention. L'établissement de liens avec le CAO permet de développer un transfert fiable et automatisé de données d'une source PDM (Product Data Management Gestion de données de produit) et d'envoyer des données à un autre logiciel. Cette opération est transparente pour l'utilisateur. 2860317 7 Cette première fonctionnalité permet d'obtenir des gains de temps très significatifs. Une deuxième fonctionnalité du procédé est d'éviter la duplication des maillages pour les sous-ensembles qui seraient communs à divers produits industriels (tels que les pièces multi-plateformes de l'industrie automobiles) : on effectue un travail de factorisation en partageant les composants. Une autre fonctionnalité du procédé selon l'invention est la gestion des points de soudure: on analyse et modifie les points de soudure existant et on crée de nouveaux points de soudure. L'invention offre l'avantage fondamental qui consiste à effectuer une traçabilité des données. Les attributs sont transférés tout au long du processus de conception. Ainsi, lorsqu'on charge une nouvelle configuration du modèle à partir du système PDM, on peut distinguer certaines catégories de pièces: modifiées, inchangées, nouvelles et effacées. Le procédé selon l'invention permet de bien identifier les modifications effectuées sur les pièces. L'utilisateur accepte ou rejette chaque modification, comme cela est illustré Figure 4. Ensuite, les mises à jour sont propagées au sein du 25 système, comme cela est illustré Figure 5. Le stockage des données avec leurs attributs et le partage de données au sein des différents départements de CAO sont également réalisés. L'un des nombreux avantages de l'invention réside dans sa capacité à représenter différents éléments tels que, notamment: É matériaux; É pièces, comme des pièces de véhicules, cet exemple 35 n'étant pas limitatif; 2860317 8 É mannequins de crash-tests; É barrières de sécurité. La structure du fichier XML correspondant est en 5 partie décrite ici: 2 0 1 5 927.838 -483.78 637.009 1011.69 -484.012 637.009 1095.55 -484.244 637.009 1179.4 -484.476 637.009 1263.26 -484.708 637.009 1347.11 -484.941 637.009 1430.96 -485.173 637. 009 1514.82 -485.405 637.009 1598.67 -485.637 637.009 1598.67 -485.637 637.009 1678.13 -489.257 635. 203 1750.36 -497.535 627.98 1819.88 -510.71 617.145 1892.11 -530.389 598.185 1959.82 -557.245 573.808 2023.02 -597.787 558. 459 2037.47 -611.654 316.489 1987.81 -572.391 331.838 1893.01 -530.692 379.69 1893.01 -530.692 379.69 1811.75 -508.888 420.319 1811.75 -508.888 420.319 1702.5 -491.463 467.269 1702.5 -491.463 467.269 1590.55 -485.516 501.578 1590.55 -485.516 501.578 1508.39 -485.378 513.315 1508.39 -485.378 513.315 1434.35 -485.364 519.635 1349.63 -485.1 519.635 1264.91 -484.836 519.635 1180.19 -484.573 519.635 1095.47 -484.309 519.635 1010.75 -484.045 519.635 926.032 -483.781 519.635 926.032 -483.781 519. 635 2059.99 -641.641 556.88 2066.67 -654.444 310.984 2070.65 -691.452 306.368 831.359 -483.78 632.755 872.219 -483.78 632.66 871.592 -484.836 523.641 830.248 -484.836 524.313 896.558 -513.804 604.166 896.548 -514.368 549.092 896.471 -413.305 605.693 896.451 -413.957 547.857 L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet. REVENDICATIONS 1. Procédé de gestion de données de simulation consistant à enregistrer ^ d'une part un ensemble de fichiers de définition géométrique des composantes d'un assemblage; et d'autre part un fichier représentatif du découpage fonctionnel de l'ensemble, ce fichier étant structuré de façon hiérarchique; caractérisé en ce qu'il consiste en outre: É à créer des pointeurs calculés à partir dudit fichier de découpage pour adresser les fichiers de définition géométrique; É puis à enregistrer au moins un fichier de définition des liaisons mécaniques entre les composantes d'un assemblage, chacune des liaisons étant associée à au moins une paire de points communs entre lesdits pointeurs. 2. Procédé de gestion de données de simulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la définition géométrique correspond au maillage. 3. Procédé de gestion de données de simulation selon 25 la revendication 1, caractérisé en ce que la définition géométrique correspond aux données de CAO. 4. Procédé de gestion de données de simulation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend 30 en outre: É une étape de comparaison à partir de notifications de modifications et; É une étape de mise à jour desdits fichiers. 2860317 15 5. Procédé de gestion de données de simulation selon la revendication 4, caractérisé en ce que les notifications sont émises par des modules extérieurs. 6. Procédé de gestion de données de simulation selon la revendication 4, caractérisé en ce que les notifications sont émises par des applications métiers. 7. Procédé de gestion de données simulation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lesdites modifications sont propagées à des éditeurs spécifiques, cette étape de propagation permettant de modifier une vue sur décision d'un utilisateur. 8. Procédé de gestion de données simulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que certains des fichiers sont au format XML. 9. Système de gestion de données de simulation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant au moins des moyens de calculs et des moyens de sauvegarde de type bases de données.