Améliorer l’agilité des processus de conception des systèmes complexes

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L’IRT SystemX a développé, en collaboration avec Renault Group, Sherpa Engineering, Stellantis et Valeo, un prototype d’outils connectés composé de briques logicielles visant à créer une continuité numérique entre les outils de modélisation systèmes et les outils de simulation numérique, dans l’objectif d’améliorer l’agilité dans la conception de systèmes complexes.

Ce prototype novateur a pour fonction de renforcer le lien entre l’architecture système et la simulation numérique afin d’améliorer la prise de décision dans les processus de conception des systèmes complexes. L’outillage réalisé se compose de trois modules principaux :

  • SimReq : un outil pour la formalisation de la requête de simulation à partir d’une modélisation SySML,
  • SimArT : un outil pour construire une architecture de simulation exécutable,
  • un cockpit, offrant une visualisation personnalisée des résultats de simulation pour la prise de décision. 

L’efficacité des outils développés a été démontrée sur un cas d’usage industriel portant sur la conception d’un véhicule autonome. Pour construire l’architecture de simulation dans SimArT, l’institut a engagé une démarche de standardisation du formalisme de description des modèles de simulation MIC (Model Identity Card). Celle-ci a été menée à l’échelle internationale, en collaboration avec le consortium d’industries allemand ProSTEP.

Les travaux menés ont permis de développer de nouvelles solutions de façon collaborative, pour renforcer le lien entre l’architecture système et la simulation numérique, et d’améliorer la traçabilité entre systèmes complexes et simulation numérique. Le cas d’usage automobile portant sur la conception du véhicule autonome a permis d’identifier plusieurs verrous liés à la problématique étudiée et de démontrer la faisabilité des outils développés.

Mouadh Yagoubi, Chef de projet et Responsable de la thématique Systèmes industriels, IRT SystemX

Interview

Laurent Di Valentin

CAE senior expert, Stellantis

Quels sont les objectifs de Stellantis dans le domaine de la conception de systèmes complexes ?

Stellantis souhaite développer des processus outillés agiles allant des spécifications fonctionnelles aux validations des systèmes cyber-physiques, ceci afin de répondre à la complexité croissante des couplages inter-systèmes, tirés par les besoins de l’électrification, du véhicule autonome et de la connectivité, dans un contexte industriel d’optimisation des coûts de développement projet. Ces développements font intervenir plusieurs axes de travail : la modélisation systématique des systèmes grâce aux méthodes SysMl, la continuité entre l’outillage SysMl et les plateformes de simulation collaboratives, ainsi que la combinaison efficiente entre le numérique et le physique.

Que vous a apporté votre collaboration avec l’IRT SystemX ?

Les activités que nous avons menées avec l’institut nous ont permis de travailler sur des méthodes de standardisation au sein de la communauté automobile, pour décrire, par exemple, le contenu et le contexte d’utilisation de modèles de simulation ou encore les scénarios d’événements pour le développement de fonctions ADAS. Ces travaux sont en cours d’implémentation dans nos outils internes de gestion des modèles et dans le cadre de travaux sur le véhicule autonome. 
Nous nous investirons également dans de futurs projets de R&D de l’IRT SystemX pour étudier plus spécifiquement la maîtrise de la fidélité des modèles de simulation systèmes et la définition de processus opérationnels d’échanges entre constructeurs et équipementiers.

Interview

Olivia Penas

Directrice adjointe de la recherche, ISAE-Supméca

Comment avez-vous contribué au développement de ce prototype d’outils connectés ?

Nous avons proposé des approches scientifiques pour assurer la cohérence des données entre les modèles d’ingénierie système et de simulation. Trois axes de recherche ont été initiés : 

  • rendre les outils développés indépendants des méthodologies d’ingénierie propres aux entreprises,
  • identifier les cohérences sémantiques entre les modèles d’ingénierie systèmes et de simulation, en s’appuyant sur les ontologies,
  • générer une métrique de cohérence dans une approche MBSE (ingénierie des systèmes basée sur le modèle) pour faciliter la collaboration entre les architectes systèmes et les experts simulation, en s’appuyant sur les similarités sémantiques et structurelles entre les architectures fonctionnelles, produit et de simulation.  

L’expertise des ingénieurs-chercheurs de l’IRT SystemX a permis de prototyper et de valider les approches finalisées sur le cas d’usage du véhicule autonome fourni par les partenaires industriels. 

Que retenez-vous de votre collaboration avec l’institut ?

L’IRT SystemX offre un environnement de travail agréable et propice pour mener des projets de R&D collaboratifs. Notre participation au projet AMC (Agilité des Marges de Conception) a été une expérience très enrichissante d’un point de vue académique car elle nous a permis d’identifier précisément les verrous scientifiques et technologiques associés au projet. Les résultats de ce travail collaboratif ont pu être valorisés auprès des communautés scientifiques internationales au travers de communications dans des conférences et d’articles scientifiques. 

System engineering and dependability