Apprivoiser la complexité, variation dans l'ingénierie automobile avec PLE, jumeau numérique

L'ingénierie automobile n'a jamais eu autant de complexité à gérer. Produire des millions de véhicules par an est un exploit intimidant. Cette complexité croît de manière exponentielle avec l'introduction de fonctionnalités et de fonctions intelligentes de nouvelle génération pour permettre la conduite autonome. Les fabricants sont confrontés à une myriade de défis pour apprivoiser cette complexité, gérer les variations et mettre ces innovations sur le marché rapidement et efficacement, tout en offrant les plus hauts niveaux de sécurité et de fiabilité.

De la conduite autonome aux systèmes de sécurité avancés, en passant par le régulateur de vitesse adaptatif et l'assistance au maintien de voie, l'innovation est en surmultiplication. Les véhicules autonomes nécessitent un réseau complexe de logiciels interactifs et de pièces électriques et mécaniques pour activer les capteurs radar, la cartographie 3D, la reconnaissance d'images, les communications de véhicule à véhicule, l'intelligence artificielle et plus encore. Les constructeurs automobiles et les fournisseurs sont poussés à la limite de leurs capacités. Les équipes d'ingénieurs sont de plus en plus absorbées par les tâches banales de gestion de cette complexité croissante.

Il existe un besoin et une opportunité extraordinaires d'améliorations spectaculaires dans la manière dont les gammes de produits automobiles sont conçues, livrées et évoluées. Les approches traditionnelles « centrées sur le produit », où les produits individuels d'une gamme de produits sont conçus, produits et entretenus séparément, ne sont tout simplement plus viables.

Certains fabricants sont en train de passer à l'ingénierie de gamme de produits (PLE) basée sur les fonctionnalités, une discipline émergente qui fournit une approche unifiée de gestion des variantes et de la complexité sur l'ensemble d'une gamme de produits, et tout au long du cycle de vie de l'ingénierie et des opérations.

Cette approche est appelée « basée sur les fonctionnalités », car elle permet aux ingénieurs de véhicules de commencer les exigences et le processus de conception en considérant d'abord les fonctionnalités. Avec le PLE basé sur les fonctionnalités, les fonctionnalités déterminent les parties, plutôt que les parties déterminant les fonctionnalités. Cela donne à tous les membres de l'entreprise un langage commun.

Bien que l'approche ait été adoptée dans tous les secteurs industriels, les déploiements PLE les plus avancés ont lieu dans le secteur automobile. Les fabricants qui adoptent PLE signalent des améliorations considérables en termes d'efficacité, de délai de mise sur le marché, d'évolutivité de la gamme de produits et de qualité des produits.

Parallèlement à l'augmentation spectaculaire de la complexité de l'ingénierie et de la fabrication, les constructeurs automobiles sont désormais confrontés à la complexité supplémentaire de l'entretien et de l'évolution des véhicules une fois qu'ils quittent l'usine. La technologie du jumeau numérique est un autre domaine d'innovation, en plus du PLE, pour aider à résoudre ce problème. Gartner a identifié les jumeaux numériques comme l'une de ses 10 tendances technologiques stratégiques les plus importantes pour 2018, et un article de Forbes mentionne que :"Toutes les indications semblent prédire que nous sommes à l'aube d'une explosion technologique des jumeaux numériques.

Dans l'automobile, un jumeau numérique (l'image numérique ou la représentation virtuelle d'un produit physique) est utilisé pour maintenir une connexion avec chaque véhicule lorsqu'il se rend sur le terrain.

Les jumeaux numériques sont des sous-produits du processus PLE basé sur les fonctionnalités, qui génère automatiquement une représentation numérique basée sur les fonctionnalités contenues sur un véhicule spécifique. Une fois qu'un véhicule est fabriqué et prêt à quitter l'usine, le jumeau numérique est également terminé. Les fabricants peuvent surveiller, entretenir et faire évoluer efficacement le véhicule sur le terrain en fonction des caractéristiques spécifiques contenues dans ce véhicule. Par exemple, lorsque le véhicule est entretenu ou que certaines pièces sont remplacées, ces informations sont incorporées dans son jumeau numérique pour garantir le maintien de l'image miroir.

Avec les jumeaux numériques, les problèmes de qualité sont beaucoup plus faciles à gérer de manière proactive, car les entreprises peuvent rapidement identifier les produits dont une caractéristique particulière contient un défaut et la corriger sur tous les produits qui contiennent cette fonctionnalité.