Synthèse des connaissances métiers pour l’émergence des modèles géométriques, application aux arbres de transmission de puissance mécanique.

par Anthony Geromin

Thèse de doctorat en Conception (AM)

Sous la direction de Lionel Roucoules.

Soutenue le 27-09-2019

à Paris, ENSAM , dans le cadre de École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris) , en partenariat avec LISPEN (laboratoire) .

Le président du jury était Pascal Lafon.

Le jury était composé de Lionel Roucoules, Frédéric Demoly, Didier Rémond, François Malburet, Cédric Lopez.

Les rapporteurs étaient Frédéric Demoly, Didier Rémond.

mots clés

• Méthode de conception
• MModélisation et synthèse des connaissances
• Modélisation des processus métiers
• Modélisation CAO
• Visualisation de la maturité de conception
• Espace des solutions
• Risques industriels -- Représentation des connaissances

Résumé

Aujourd’hui, beaucoup d'entreprises conçoivent aujourd'hui leurs nouveaux produits par analogie avec les produits déjà existant ou précédemment étudiés. Afin limiter les coûts de R&D, les ingénieurs conçoivent leurs nouveaux produits en utilisant un produit similaire comme point de départ. La suite du travail consiste à modifier certains éléments du produit afin qu'il remplisse les conditions spécifiées dans le cahier des charges. Cette méthodologie permet de diminuer les risques industriels et de faire rapidement converger les études de conception vers des produits robustes. Elle conduit cependant à une perte progressive d'information et toute innovation sortant des schémas ou des standards de l'entreprise apparaît d'autant plus instable. Ces travaux de thèse présentent une méthodologie de conception d'arbres de transmission de puissance mécanique basée sur la génération des éléments géométriques constituants le modèle CAO à partir de la synthèse des connaissances et expertises métiers. Le concepteur peut alors être substitué par l'ensemble des experts métiers qui modélisent les données métiers et génèrent le modèle CAO. Ils deviennent donc tous « concepteurs » de la solution. Cette méthodologie est déployée au sein de l'entreprise Asquini MGP au travers le logiciel KANO 3D développé dans le cadre de ces travaux.

mots clés

• Knowledge synthesis
• CAD modelling
• Design maturity visualization
• Color-Coding
• Design solution space

Titre traduit

CAD modelling based on knowledge synthesis for design rational, applied to helicopter's drive shaft design.

Résumé

Although many new methodological and modelling concepts have been proposed by the scientific community, current industries are still focusing their engineering design process on CAD model since they assume it is the starting point of many analyses with respect to product life cycle (CAM, FEA, LCA…). Presented work shows the application of modelling concepts that lead the progressive justification of CAD model with respect to knowledge synthesis by least commitment. Design experts are first formalizing their knowledge that is therefore translated to form features and parameters (topology, position, orientation, dimensions…). The results show that this new design approach and models support design intents and rational, but the generated CAD model is not fully justified. That drives to many conclusions: CAD model is many often non-100% rational by designers’ knowledge, design solution space is therefore larger than the one modelled in CAD software and could be used to foster innovation. Presented design methodology was applied to helicopter’s drive shaft design, implemented throughout KANO 3D software and deployed within the company Asquini MGP.