Experts de l’optimisation multidisciplinaire en conception, les ingénieurs d’EURODECISION s’appuient sur une méthodologie qu’ils mettent en œuvre de manière rigoureuse dans l’ensemble de leurs études.

L’optimisation multidisciplinaire sert à optimiser la conception ou le processus de pilotage de systèmes complexes qui nécessitent l’utilisation de simulateurs ou d’essais réels pour mesurer leurs performances. Ces simulateurs peuvent être de nature différente : des simulations numériques de phénomènes physiques (par exemple de type éléments finis) ou des simulations évènementielles. Ils requièrent souvent d’importantes ressources de calcul. Il est donc important d’appliquer une stratégie de recherche économique en nombre d’évaluations. Le schéma de principe de cette méthodologie est présenté ci-dessous :

Optimisation-multidisciplinaire_Methodologie

 

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Les projets d’optimisation multidisciplinaire se déroulent selon les étapes suivantes :

Définition du périmètre de l’étude

Le client fixe le cahier des charges décrivant les objectifs de son projet, comme par exemple la limitation des émissions de polluants, des performances mécaniques, thermiques ou aérodynamiques à atteindre, ou encore une réduction de la masse ou du volume du produit… Ensuite, le client liste les paramètres de conception tels que des épaisseurs de pièces, leurs formes, la nature des matériaux, la présence ou non d’une pièce, etc. et leur domaine de variation en tenant compte des contraintes techniques, y compris celles de fabrication (démoulage, soudabilité, etc.). Dans la méthodologie proposée, les paramètres dénommés « facteurs » correspondent aux variables de décision du problème de conception et les « réponses » sont les critères sur lesquels repose le cahier des charges et qui sont pour la plupart des données de sortie des simulations numériques.

Initialisation de l’étude par un plan d’expériences

EURODECISION génère le plan d’expériences initial avec pour objectif d’extraire le maximum d’informations en effectuant un minimum de simulations. Selon la structure particulière du plan choisi, il sera par exemple possible pour nos ingénieurs de déterminer l’influence sur chaque réponse des facteurs et de leurs interactions. Les réponses obtenues par simulation de ces premiers essais permettront de construire ensuite des surfaces de réponse de ces grandeurs en fonction des facteurs. Ces modèles donneront une approximation des réponses pour un nouvel essai. Ce sont ces surfaces de réponses qui seront utilisées dans l’optimisation car elles sont instantanées à calculer, au contraire des simulations.

Optimisation sur surfaces de réponses et bouclage

Les experts d’EURODECISION utilisent ensuite les surfaces de réponses pour générer des optima par des méthodes d’optimisation multi-objectifs. Ces configurations supposées optimales sont validées par la simulation et les valeurs réelles sont intégrées à la base d’essais. Il est alors possible de reconstruire les surfaces de réponse pour améliorer leur qualité et chercher de nouveaux optima potentiels. On itère ainsi jusqu’à obtenir des solutions satisfaisantes. Cette méthodologie permet de générer des solutions le long du front de Pareto présentant l’ensemble des meilleurs compromis sur les nombreux critères de l’étude. Les clients obtiennent ainsi des résultats chiffrés qui viendront étayer la prise de décision.