CA2950382A1 - Dispositif et procede de modelisation numerique en trois dimensions - Google Patents

Abstract

Un aspect de l'invention concerne un procédé de modélisation en trois dimensions d'un composant, le procédé comportant les étapes suivantes : - une étape de choix par un utilisateur et au moyen d'une interface d'un modèle de référence en trois dimensions parmi une pluralité de modèles de référence en trois dimensions stockés dans un entrepôt numérique de stockage, chaque modèle de référence en trois dimensions modélisant un composant, chaque composant ayant une liste de caractéristiques techniques; - une étape de choix par l'utilisateur et au moyen de l'interface d'au moins une partie des caractéristiques techniques de la liste de caractéristiques techniques dudit composant, ladite au moins une partie ayant une première variabilité assurant la fonctionnalité dudit composant; - une étape de saisie par l'utilisateur d'une valeur pour chaque caractéristique technique de ladite au moins une partie; - une étape de vérification par un calculateur de la conformité de chaque valeur saisie par l'utilisateur par rapport à la première variabilité assurant la fonctionnalité du composant et par rapport à une deuxième variabilité de ladite au moins une partie, la deuxième variabilité assurant la certificabilité du composant; - en cas de conformité de chaque valeur saisie par l'utilisateur par rapport aux première et deuxième variabilités, une étape de génération par le calculateur d'un modèle numérique particulier du composant dont la fonctionnalité et la certificabilité sont garanties.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE MODELISATION NUMERIQUE EN TROIS
DIMENSIONS
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
Le domaine technique de l'invention est celui de la modélisation numérique. La présente invention concerne un dispositif et un procédé de modélisation numérique en trois dimensions, en particulier pour les industries des transports, telles que l'industrie aéronautique, l'industrie ferroviaire, l'industrie automobile ou l'industrie maritime.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
Chaque écosystème est caractérisé par une interaction permanente entre plusieurs métiers de l'écosystème. Dans le cas particulier de l'industrie aéronautique, les quatre métiers principaux de l'écosystème sont typiquement :
- Le métier d'opérateur OPS, ou compagnie aérienne . L'opérateur OPS
est le client final ;
- Le métier d'avionneur OEM (de l'anglais Original Equipment Manufacturer ), ou de constructeur d'avion . Un constructeur d'avion peut travailler pour plusieurs opérateurs OPS;
- Le métier d'équipementier et le métier de spécialiste CCC (de l'anglais Cabine Completion Center ). Un équipementier et un spécialiste peuvent travailler pour plusieurs avionneurs OEM.
En ingénierie des systèmes, une notion fondamentale est le cycle en V . Le cycle en V définit une manière de passer d'une spécification fonctionnelle d'un besoin à une réalisation physique d'un objet répondant à ce besoin.
Par ailleurs, afin d'optimiser les coûts de développement et de prototypage, la notion de maquette numérique a pris une place prépondérante dans la gestion du cycle de vie des produits PLM (de l'anglais Product Lifecycle Management ).

2 Dans l'industrie aéronautique, pour la certification d'une série, un avion de développement AS (de l'anglais Aircraft Standard ) et typiquement trois ou quatre avions prototypes physiques sont nécessaires. La figure 1 illustre ainsi un exemple de cycle en V, dans le cas particulier de l'interaction entre un avionneur et un équipementier pour la réalisation d'un avion de développement. Ce cycle en V est dit cycle primaire . L'avionneur réalise une première étape El d'étude de faisabilité, puis une deuxième étape E2 de conception. Une troisième étape E3 de définition est réalisée par l'avionneur et l'équipementier. L'équipementier réalise alors une quatrième étape E4 de développement. Une cinquième étape E5 d'intégration est réalisée par l'équipementier et l'avionneur. La cinquième étape E5 d'intégration est la mise en oeuvre pratique de la troisième étape E3 de définition, théorique. L'avionneur réalise alors une sixième étape E6 de tests, correspondant à une mise en oeuvre pratique de la deuxième étape E2 théorique de conception, puis une septième étape E7 d'entrée en service, qui est la réalisation pratique de la première étape El théorique d'étude de faisabilité.
Une sélection d'opérateurs à fort potentiel, c'est-à-dire de compagnies de dimension mondiale et disposant de moyens financiers importants, est alors établie, et une tête de série opérateur HOV (de l'anglais Head Of Version ) est réalisée pour chacun de ces opérateurs. Chaque tête de série HOV est une configuration particulière de l'avion de développement AS. D'une tête de série à
l'autre, c'est notamment l'aménagement interne de la cabine de l'avion qui est personnalisée et qui varie. Pour chaque tête de série HOV, un cycle en V, dit cycle secondaire , est utilisé.
La création d'une cabine d'avion personnalisée ou la modification d'une cabine d'avion préexistante nécessitent plusieurs étapes d'ingénierie.
-Une première étape est la configuration spatiale des différents composants de ladite cabine d'avion. Les composants d'une cabine d'avion sont par exemple des sièges, des cloisons, des offices ou galleys . Un plan

3 d'aménagement de la cabine, appelé LOFA pour Lay-Out Passenger Arrangement , est réalisé à l'issue de cette première étape.
- Une deuxième étape est la conception des composants du plan LOFA
choisi, et la vérification de la certificabilité desdits composants.
- Une troisième étape est la réalisation virtuelle, typiquement en trois dimensions, desdits composants, et l'étude de la faisabilité de leur intégration dans une maquette numérique, en vue d'une phase de tests.
- Une quatrième étape est l'industrialisation des composants et leur installation dans la cabine d'avion.
Dans le cas de l'industrie aéronautique, la durée du cycle primaire est de l'ordre de huit ans, et la durée de chaque cycle secondaire est de l'ordre de huit mois.
Afin de diminuer le temps de mise sur le marché de chaque produit, il s'agit pour l'avionneur OEM de réduire la durée du cycle de développement primaire et/ou la durée de chaque cycle de développement secondaire.
Le document US8239173B2, qui propose un système de conception assistée par ordinateur de composants techniques, permet de faciliter et d'accélérer la première étape de configuration spatiale de différents composants au sein d'une cabine d'avion. Toutefois, la deuxième étape de certification des composants et la troisième étape d'intégration des composants au sein d'un environnement ne sont pas prises en compte par ce document. En outre, le système de conception du document US8239173B2 est un système de conception en deux dimensions.
RESUME DE L'INVENTION
L'invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment et permet de réduire significativement la durée de chaque cycle de développement secondaire, en proposant un procédé de modélisation numérique en trois dimensions de composants permettant de capitaliser le travail de conception et le temps de calcul.

4 Un aspect de l'invention concerne donc un procédé de modélisation en trois dimensions d'un composant, le procédé comportant les étapes suivantes :
- une étape de choix par un utilisateur et au moyen d'une interface d'un modèle de référence en trois dimensions parmi une pluralité de modèles de référence en trois dimensions stockés dans un entrepôt numérique de stockage, chaque modèle de référence en trois dimensions modélisant un composant, chaque composant ayant une liste de caractéristiques techniques ;
- une étape de choix par l'utilisateur et au moyen de l'interface d'au moins une partie des caractéristiques techniques de la liste de caractéristiques techniques dudit composant, ladite au moins une partie ayant une première variabilité assurant la fonctionnalité dudit composant ;
- une étape de saisie par l'utilisateur et au moyen de l'interface d'une valeur pour chaque caractéristique technique de ladite au moins une partie ;
- une étape de vérification par un calculateur de la conformité de chaque valeur saisie par l'utilisateur par rapport à la première variabilité assurant la fonctionnalité du composant et par rapport à une deuxième variabilité de ladite au moins une partie, la deuxième variabilité assurant la certificabilité
du composant ;
- en cas de conformité de chaque valeur saisie par l'utilisateur par rapport aux première et deuxième variabilités, une étape de génération par le calculateur d'un modèle numérique particulier du composant dont la fonctionnalité et la certificabilité sont garanties.
Le procédé de modélisation numérique en trois dimensions selon un aspect de l'invention permet ainsi de générer, pour un composant donné, un modèle numérique particulier en trois dimensions garantissant la fonctionnalité et la certificabilité dudit composant.
Outre les caractéristiques qui viennent d'être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- Le procédé comporte une étape de stockage du modèle numérique particulier du composant dans l'entrepôt numérique de stockage.

5 - Le procédé comporte une étape d'intégration automatique et exempte d'erreur, par le calculateur du modèle numérique particulier du composant dans un environnement spatial.
- Ladite au moins une partie comporte une première caractéristique technique et une deuxième caractéristique techniques, et une règle de priorité est établie entre lesdites première et deuxième caractéristiques techniques.
- Ladite au moins une partie comporte une première caractéristique technique et une deuxième caractéristique techniques, et une règle de comportement de la première caractéristique technique en fonction de la deuxième caractéristique technique et/ou une règle de comportement de la deuxième caractéristique technique en fonction de la première caractéristique technique sont déterminées.
- La première variabilité de ladite au moins une partie des caractéristiques techniques de la liste de caractéristiques techniques dudit composant est établie en fonction de dimensions fonctionnelles dudit composant.
- La deuxième variabilité de ladite au moins une partie des caractéristiques techniques de la liste de caractéristiques techniques dudit composant est établie en fonction d'un premier sous-ensemble de règles propres à un domaine technique donné.
- La deuxième variabilité de ladite au moins une partie des caractéristiques techniques de la liste de caractéristiques techniques dudit composant est établie en fonction :

6 PCT/EP2015/061284 o d'un deuxième sous-ensemble de règles propres à un métier donné
du domaine technique considéré, et/ou o d'un troisième sous-ensemble de spécifications propres à un acteur donné du métier considéré.
- Le procédé comporte une étape d'identification par le calculateur du modèle numérique particulier du composant au moyen d'un tag, le tag comportant :
o les caractéristiques techniques de ladite au moins une partie de ladite liste de caractéristiques techniques dudit composant, et o les valeurs de chacune desdites caractéristiques techniques.
- Le procédé comporte une étape de cryptage par le calculateur dudit tag afin d'assurer l'inviolabilité dudit tag.
Un autre aspect de l'invention concerne un produit programme d'ordinateur comportant des moyens pour la mise en oeuvre du procédé de modélisation en trois dimensions d'un composant selon un aspect de l'invention.
L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention.
- La figure 1 illustre schématiquement un exemple de cycle en V selon l'état de la technique, dans le cas particulier de l'interaction entre un avionneur et un équipementier pour la réalisation d'un avion de développement.
- La figure 2 est un diagramme de flux d'un procédé de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention.
- La figure 3a illustre schématiquement un premier niveau de fonctionnement et d'utilisation du procédé de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention.

7 - La figure 3b illustre schématiquement un deuxième niveau de fonctionnement et d'utilisation du procédé de modélisation selon un aspect de l'invention.
- La figure 4a montre une première représentation schématique d'un dispositif de modélisation numérique en trois dimensions selon un aspect de l'invention.
- La figure 4b montre une deuxième représentation schématique du dispositif de modélisation numérique en trois dimensions selon un aspect de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE
L'INVENTION
Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.
La figure 2 est un diagramme de flux d'un procédé de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention. Le diagramme de flux de la figure 2 comporte plusieurs phases.
Une première phase Phi est l'identification de composants récurrents et l'inventaire des caractéristiques techniques associées à chaque composant récurrent. Chaque composant récurrent présente au moins une caractéristique technique. On entend par composant récurrent un composant amené à être modélisé puis fabriqué plusieurs fois de manière générique. Un composant récurrent est par exemple un siège.
Les caractéristiques techniques d'un composant récurrent sont typiquement :
- une ou plusieurs caractéristiques géométriques, et/ou - une ou plusieurs caractéristiques de dimensions, et/ou - une ou plusieurs caractéristiques de proportions, et/ou - une ou plusieurs caractéristiques d'emplacement absolu du composant récurrent par rapport à un environnement.

8 On entend par emplacement absolu d'un composant récurrent au sein d'un environnement le fait qu'il existe une condition de positionnement d'un composant récurrent donné par rapport à un environnement, par exemple une cabine d'avion ou un compartiment de train, indépendamment d'éventuels autres éléments de l'environnement. Les dimensions de l'environnement sont connues.
Par exemple, si le composant récurrent est un siège et si l'environnement est une cabine d'avion, la caractéristique d'emplacement absolu du siège par rapport à
la cabine d'avion peut s'écrire : le siège est à l'intérieur de la cabine d'avion . Les dimensions du siège sont donc limitées par les dimensions de la cabine d'avion. Si le composant récurrent est à présent un siège côté fenêtre dans une rangée comprenant deux sièges , les possibilités d'emplacements dudit siège au sein de la cabine d'avion sont précisées et restreintes.
L'ensemble des caractéristiques techniques de chaque composant récurrent présente une première variabilité. La première variabilité peut notamment être un intervalle de valeurs autorisées et/ou un intervalle de valeurs exclues. Cette première variabilité assure la fonctionnalité du composant récurrent considéré.
Chaque composant récurrent présente une ou plusieurs fonctions. On entend par fonctionnalité d'un composant récurrent le fait que sa ou ses fonctions sont assurées. Dans le cas d'un siège, une fonction est: permettre à un passager de s'asseoir . La fonctionnalité du siège est donc assurée lorsque ses dimensions permettent effectivement à un usager moyen de s'y asseoir. La première variabilité détermine typiquement une gamme de valeurs possibles pour la hauteur de l'assise par rapport au sol, et pour la largeur et la profondeur de l'assise compte-tenu de la taille et de la corpulence moyennes d'un usager. La première variabilité est intrinsèque à chaque composant récurrent ; autrement dit, la première variabilité d'un composant récurrent donné ne tient compte que de la fonctionnalité dudit composant récurrent, indépendamment d'éventuels autres composants récurrents.
Dans le cas où au moins une première caractéristique technique et une deuxième caractéristique technique sont identifiées, une hiérarchie peut avantageusement être établie entre lesdites première et deuxième caractéristiques techniques.
La

9 hiérarchie détermine un ordre dans lequel les caractéristiques techniques doivent être traitées pour l'établissement de la première variabilité. Alternativement ou en complément, un comportement de la première caractéristique technique en fonction de la deuxième caractéristique technique et/ou un comportement de la deuxième caractéristique technique en fonction de la première caractéristique technique peuvent être déterminés.
Une deuxième phase Ph2 est l'élaboration, pour chaque composant récurrent identifié lors de la première phase Phi, d'un ensemble de règles qui détermine une deuxième variabilité pour l'ensemble des caractéristiques techniques de chaque composant récurrent. La deuxième variabilité peut notamment être un intervalle de valeurs autorisées et/ou un intervalle de valeurs exclues.
L'ensemble de règles déterminant la deuxième variabilité de l'ensemble des caractéristiques techniques de chaque composant récurrent tient avantageusement compte de l'environnement spatial du composant récurrent considéré.
- Il s'agit en premier lieu d'interdire les collisions : d'une manière générale, un premier composant ne doit pas être placé sur un deuxième composant.
Autrement dit, un recouvrement partiel ou total des premier et deuxième composants est interdit.
- Il s'agit dans un deuxième temps d'interdire les positionnements inadéquats : la position d'un premier composant par rapport à un deuxième composant peut par exemple être contrainte par une règle de type : le premier composant doit être placé au contact du deuxième composant , ou bien telle distance, mesurée suivant telle direction, doit séparer le premier composant du deuxième composant .
L'ensemble de règles comporte un premier sous-ensemble de règles propres à
un domaine technique donné. Ce premier sous-ensemble de règles comprend notamment les règles de sécurité dudit domaine technique, pour chaque composant récurrent. Les règles de sécurité relatives à un composant récurrent de type siège ne sont par exemple pas les mêmes, selon que l'on considère le domaine technique de l'aéronautique, le domaine technique ferroviaire ou le domaine technique de l'automobile. D'une manière générale, le premier sous-ensemble de règles propres à un domaine technique comporte avantageusement toutes les règles dont le respect est nécessaire pour l'obtention d'une certification dans ce domaine technique pour chaque composant récurrent ou combinaison de composants récurrents. La deuxième variabilité de l'ensemble des caractéristiques 5 techniques de chaque composant récurrent garantit ainsi la certificabilité de chaque composant récurrent. Grâce au procédé selon un aspect de l'invention, l'étape de certification d'un composant récurrent est avantageusement prise en compte et intégrée dès la genèse dudit composant récurrent.
L'ensemble de règle peut avantageusement comporter, de manière

10 complémentaire :
- un deuxième sous-ensemble de règles propres à un métier donné du domaine technique considéré, et/ou - un troisième sous-ensemble de spécifications, ou contraintes, propres à
un acteur donné du métier considéré.
Dans l'exemple particulier où le domaine technique est celui de l'aéronautique, les différents métiers du domaine technique sont typiquement : le métier d'opérateur OPS, le métier d'avionneur OEM, le métier d'équipementier et le métier de spécialiste CCC. Pour un composant récurrent donné, par exemple un siège, chaque métier présente ainsi une approche qui lui est propre. Un opérateur gère notamment l'agencement général de composants au sein d'une cabine d'avion.
Ainsi, dans l'exemple d'un siège, l'opérateur s'intéresse notamment au positionnement du siège au sein de la cabine d'avion, ainsi qu'aux dimensions du siège. Un avionneur assure l'intégration de chaque composant, notamment pour les arrivées d'eau, les interfaces électriques, l'ergonomie. Un équipementier, chargé de la fabrication d'un composant, accède aux informations concernant la structure, la composition, les matériaux utilisés pour ce composant.
Au sein d'un même métier, un premier acteur et un deuxième acteur peuvent se différencier par des exigences spécifiques, par exemple d'ordre esthétique, qui forment le troisième ensemble de spécifications.
Une troisième phase Ph3 est la réalisation pour chaque composant récurrent identifié lors de la première phase d'un objet, ou modèle numérique de référence.

11 Le modèle numérique de référence d'un composant récurrent donné est réalisé en tenant compte d'une part des caractéristiques techniques de ce composant récurrent, inventoriées lors de la première phase Phi, et d'autre part de l'ensemble de règles élaboré pour ce composant récurrent lors de la deuxième phase Ph2. Autrement dit, le modèle numérique de référence d'un composant donné détermine une troisième variabilité pour l'ensemble des caractéristiques techniques de ce composant récurrent. La troisième variabilité peut être vue comme l'intersection de la première variabilité et de la deuxième variabilité.
La troisième variabilité d'un composant récurrent garantit ainsi :
- la fonctionnalité dudit composant récurrent, et - la certificabilité dudit composant récurrent pour un domaine technique donné.
La troisième variabilité de chaque modèle numérique de référence d'un composant récurrent est aussi appelée élasticité . Autrement dit, plusieurs réalisations distinctes d'un même composant récurrent sont potentiellement comprises dans un unique modèle numérique de référence, chaque réalisation distincte répondant aux exigences de fonctionnalité et de certificabilité ;
deux réalisations distinctes présentant typiquement entre elles des différences quant à
leurs dimensions et à leur positionnement par rapport à un environnement, dans la limite permise par l'élasticité. Un modèle numérique de référence d'un composant récurrent peut donc être vu comme une matrice de ce composant récurrent.
Une quatrième phase Ph4 est la génération, à partir d'un modèle numérique de référence d'un composant récurrent, d'au moins un modèle numérique particulier de ce composant récurrent. Chaque modèle numérique particulier est une réalisation distincte du composant récurrent. Un modèle numérique particulier d'un composant récurrent est typiquement obtenu en choisissant une valeur pour chaque caractéristique technique dudit composant récurrent, le choix de chaque valeur étant restreint par la troisième variabilité, ou élasticité, du modèle numérique de référence dudit composant récurrent.
La figure 3a illustre schématiquement un premier niveau Levi de fonctionnement du procédé de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention, et

12 d'utilisation d'un dispositif de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention. La figure 3a montre :
- un premier module Modl du dispositif de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention, et - un deuxième module Mod2 du dispositif de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention.
Le premier module Modl réalise :
- la construction, pour chaque composant récurrent, d'un modèle numérique de référence, et - le stockage de chaque modèle numérique de référence d'un composant récurrent au sein d'un entrepôt numérique de stockage.
Le deuxième module Mod2 réalise, en fonction d'un utilisateur dudit dispositif de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention, c'est-à-dire en fonction d'un domaine technique ou d'un métier d'un domaine technique ou d'un acteur d'un domaine technique :
- la personnalisation de l'ensemble de règles qui détermine la deuxième variabilité pour l'ensemble des caractéristiques techniques de chaque composant récurrent, et - la personnalisation d'une interface utilisateur.
Lorsque la personnalisation de l'ensemble de règles déterminant la deuxième variabilité est réalisée en fonction d'un domaine technique, le premier sous-ensemble de l'ensemble de règles est adapté. Lorsque la personnalisation de l'ensemble de règles déterminant la deuxième variabilité est réalisée en fonction d'un métier d'un domaine technique, le premier sous-ensemble et le deuxième sous-ensemble de l'ensemble de règles sont adaptés. Lorsque la personnalisation de l'ensemble de règles déterminant la deuxième variabilité est réalisée en fonction d'un acteur d'un domaine technique, les premier, deuxième et troisième sous-ensembles de l'ensemble de règles sont adaptés.
La figure 3a montre également :
- une première étape St-1 du procédé de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention, et

13 - une deuxième étape St2 du procédé de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention.
La première étape St-1 comporte :
- une sous-étape de choix, par un utilisateur, d'une valeur pour chaque caractéristique technique d'un composant récurrent, le choix de chaque valeur étant restreint par la troisième variabilité, ou élasticité, du modèle numérique de référence dudit composant récurrent ;
- une sous-étape de génération, par un calculateur, d'un modèle numérique particulier de ce composant récurrent, la fonctionnalité et la certificabilité
du modèle numérique particulier étant garanties.
La deuxième étape St2 comporte :
- avantageusement, une sous-étape de partage, par l'utilisateur, du modèle numérique particulier avec un ou plusieurs collaborateurs ;
- une sous-étape de stockage du modèle numérique particulier du composant récurrent au sein de l'entrepôt de stockage. Ainsi, le travail de l'utilisateur, c'est-à-dire le choix des valeurs des caractéristiques techniques, ainsi que le travail du calculateur, c'est-à-dire le temps de calcul et de compilation, sont capitalisés. Le modèle numérique particulier du composant récurrent peut être immédiatement et indéfiniment réutilisé.
La figure 3b illustre schématiquement un deuxième niveau Lev2 de fonctionnement du procédé de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention, et d'utilisation d'un dispositif de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention. La figure 3b montre :
- un travail amont up_W d'évaluation et de compréhension des besoins d'un utilisateur, ou acteur , et de détermination d'un ensemble de spécifications et d'exigences propres à cet utilisateur. L'ensemble de spécifications et d'exigences propres à un utilisateur donné qui est déterminé lors du travail amont up_W est avantageusement utilisé comme donnée d'entrée pour le deuxième module Mod2 de personnalisation de l'ensemble des règles déterminant la deuxième variabilité et de personnalisation de l'interface utilisateur ;

14 - un bénéfice aval dw_B de transformation, pour un composant récurrent donné, d'un cycle en V classique en un nouveau cycle accéléré, appelé
cycle en I .
La figure 3b montre également :
- une étape préliminaire StO du procédé de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention, et - une troisième étape St3 du procédé de modélisation en trois dimensions selon un aspect de l'invention.
L'étape préliminaire StO comporte :
- une sous-étape de choix par l'utilisateur du degré d'information relatif à
chaque composant récurrent. Lors de cette sous-étape, l'utilisateur peut ainsi choisir le nombre et la nature des caractéristiques techniques de chaque composant récurrent. L'utilisateur peut donc autoriser l'utilisation d'une caractéristique technique, par exemple en choisissant et activant ladite caractéristique technique parmi une liste de caractéristiques techniques. A l'inverse, l'utilisateur peut interdire l'utilisation d'une caractéristique technique, par exemple en désactivant ladite caractéristique technique parmi une liste de caractéristiques techniques. En autorisant ou en interdisant certaines caractéristiques, l'utilisateur détermine le degré
d'automatisation du procédé de modélisation numérique selon un aspect de l'invention. Plus le nombre de caractéristiques techniques autorisées est grand, plus le degré d'automatisation est important. Les première, deuxième et troisième variabilités sont ultérieurement établies pour les caractéristiques techniques qui ont été autorisées lors de cette sous-étape ;
- dans le cas où au moins une première caractéristique technique et une deuxième caractéristique technique sont autorisées, une sous-étape d'établissement d'une hiérarchie entre lesdites première et deuxième caractéristiques techniques, c'est-à-dire d'une règle de priorité entre lesdites première et deuxième caractéristiques techniques.
La troisième étape St3 comporte :
- une sous-étape d'intégration productive du modèle numérique particulier d'un composant récurrent, généré à l'issue de la première étape Stl , au sein d'un environnement en trois dimensions. On entend ici par intégration productive le fait que l'intégration correcte, sans aucune erreur ou clash , du modèle numérique particulier dudit composant récurrent au sein de l'environnement en trois dimensions, est garantie. Le risque d'erreur, et l'obligation qui en résulte de retravailler la modélisation d'un même composant récurrent à plusieurs reprises, sont éliminés. Le modèle numérique particulier d'un composant récurrent est, par définition, correct du premier coup.
10 La figure 4a montre une première représentation schématique d'un dispositif de modélisation numérique en trois dimensions selon un aspect de l'invention.
Le dispositif de modélisation numérique en trois dimensions selon un aspect de l'invention comporte ainsi :
- un calculateur d'objets ¨ ou modèles ¨ numériques en trois dimensions

15 DOS, pour Digital Object Solver ;
- un entrepôt numérique de stockage DAR, pour Digital Asset Repository .

Le calculateur DOS ordonne la génération, pour chaque composant récurrent, d'un modèle numérique de référence. A partir du modèle numérique de référence de chaque composant récurrent, le calculateur DOS ordonne avantageusement la génération d'au moins un modèle numérique particulier, et préférentiellement d'une pluralité de modèles numériques particuliers. Le calculateur DOS
comprend ainsi le premier module Modl et le deuxième module Mod2 précédemment décrits en lien avec la figure 3a.
L'entrepôt numérique de stockage DAR comporte :
- un premier espace esl , représenté à la figure 4b, pour le stockage :
o du modèle numérique de référence de chaque composant récurrent, o ainsi que de chaque modèle numérique particulier d'un composant récurrent, généré par le calculateur DOS à partir du modèle numérique de référence dudit composant récurrent ;
- un deuxième espace es2, représenté à la figure 4b, pour le stockage :
o de l'ensemble des caractéristiques technique de chaque composant récurrent, ayant la première variabilité,

16 o et de l'ensemble de règles déterminant la deuxième variabilité pour ledit ensemble des caractéristiques techniques de chaque composant récurrent.
Le dispositif de modélisation numérique en trois dimensions selon un aspect de l'invention comporte en outre avantageusement une interface utilisateur, et préférentiellement une interface graphique utilisateur GUI (de l'anglais Graphical User Interface ). Alternativement, l'interface utilisateur peut être une interface en ligne de commande. L'interface graphique utilisateur GUI permet à un utilisateur d'interagir avec le calculateur DOS et/ou avec l'entrepôt numérique de stockage DAR, afin de générer et/ou d'utiliser un ou plusieurs modèles numériques particuliers d'un composant récurrent dont le modèle numérique de référence est stocké dans l'entrepôt numérique de stockage DAR. L'interface graphique utilisateur GUI comporte typiquement un écran, un clavier et une souris.
La figure 4a montre en outre :
- une base de données DB externe, comportant un ensemble de données relatives à la gestion des ressources utilisateur, à la gestion du cycle de vie de chaque produit, c'est-à-dire de chaque composant récurrent, et à
l'échange de données. Un échange de données peut avantageusement être un échange de fichiers de modèles numériques particuliers entre plusieurs personnes d'une même équipe utilisateur, et/ou entre un utilisateur et un client de cet utilisateur. D'une manière générale, l'échange de données est avantageusement réglementé, c'est-à-dire soumis à
certaines conditions : les échanges respectant lesdites conditions sont autorisés ; les échanges ne respectant pas lesdites conditions sont interdits ;
- un système de conception assistée par ordinateur CAD (de l'anglais Computer-Aided Design system ).
Le dispositif de modélisation numérique en trois dimensions selon un aspect de l'invention est avantageusement compatible avec tous types de systèmes CAD.
C'est typiquement l'utilisateur du dispositif de modélisation numérique en trois

17 dimensions selon un aspect de l'invention qui choisit le système CAD avec lequel il souhaite travailler. A titre d'exemple, le système CAD peut ainsi être :
CATIA, SolidWorks, PTC (marques déposées). Le système CAD exécute la compilation du ou des modèles numériques particuliers de chaque composant récurrent générée par le calculateur DOS.
La figure 4b montre une deuxième représentation schématique du dispositif de modélisation numérique en trois dimensions selon un aspect de l'invention.
La figure 4b montre ainsi que le calculateur DOS comporte :
- une première partie appelée éditeur et référencée Edi ;
- une deuxième partie appelée canevas et référencée Can ;
- une troisième partie appelée constructeur et référencée Bdr ;
- une quatrième partie appelée suiveur et référencée Tkr ;
- une cinquième partie appelée générateur et référencée Gen ;
- une sixième partie appelée compilateur et référencée Cmp .
L'éditeur Edi permet à l'utilisateur d'éditer l'ensemble des caractéristiques technique de chaque composant récurrent, ayant la première variabilité, ainsi que l'ensemble de règles déterminant la deuxième variabilité pour ledit ensemble des caractéristiques techniques de chaque composant récurrent. Autrement dit, l'éditeur Edi permet à l'utilisateur :
- de choisir le degré d'information relatif à chaque composant récurrent, c'est-à-dire le nombre et la nature des caractéristiques techniques de chaque composant récurrent. L'utilisateur peut donc autoriser ou interdire l'utilisation de chaque caractéristique technique ;
- et/ou de personnaliser l'ensemble de règles déterminant la deuxième variabilité, c'est-à-dire de choisir le nombre et la nature des règles dudit ensemble. L'utilisateur peut donc autoriser ou interdire l'utilisation de chaque règle dudit ensemble.
L'utilisateur interagit avantageusement avec l'éditeur Edi du calculateur DOS
par l'intermédiaire de l'interface graphique utilisateur GUI.

18 L'éditeur Edi contribue donc à assurer l'adaptabilité du dispositif de modélisation numérique en trois dimensions selon un aspect de l'invention, en fonction d'attentes et d'exigences propres à chaque utilisateur. Dans le cas particulier où le domaine technique considéré est celui de l'industrie aéronautique, on distingue principalement quatre types d'utilisateurs, correspondant à quatre métiers principaux de l'industrie aéronautique :
- l'utilisateur-opérateur ;
- l'utilisateur-avionneur ;
- l'utilisateur-équipementier et l'utilisateur-spécialiste.
La deuxième partie canevas Can permet la génération, pour le modèle numérique de référence de chaque composant récurrent, d'un masque de composant.
Ledit masque de composant comporte typiquement une fenêtre de saisie pour chaque caractéristique technique dudit composant récurrent. La fenêtre de saisie d'une caractéristique technique permet à l'utilisateur de saisir, par l'intermédiaire de l'interface graphique utilisateur GUI, une valeur pour ladite caractéristique technique. La saisie peut être libre : dans ce cas, l'utilisateur entre la valeur de son choix dans la fenêtre de saisie. Alternativement, la saisie peut être limitée : dans ce cas, l'utilisateur choisit une valeur parmi une liste de valeurs préétablie. La liste de valeur préétablie se présente typiquement sous la forme d'une liste déroulante sous la fenêtre de la caractéristique technique considérée. Il existe avantageusement plusieurs variantes du masque de composant d'un modèle numérique de référence donné, en fonction des choix réalisés par l'utilisateur dans l'éditeur Edi.
Le masque de composant du modèle numérique de référence d'un composant récurrent donné comporte en outre avantageusement une représentation graphique dudit composant récurrent, et notamment des caractéristiques techniques dudit composant récurrent. La fenêtre de saisie de chaque caractéristique technique est alors avantageusement placée à proximité de la représentation graphique de ladite caractéristique technique. Le travail de l'utilisateur est ainsi facilité, grâce à une bonne visualisation et à une vue

19 d'ensemble du composant récurrent dimensionner.
La deuxième partie canevas Can permet également avantageusement la génération, pour un modèle numérique particulier d'un composant récurrent, d'un masque d'environnement. Ledit masque d'environnement permet l'intégration dudit modèle numérique particulier dans un environnement spatial.
L'environnement spatial comporte typiquement une pluralité de modèles numériques particuliers de composants récurrents, qui ont préalablement été
intégrés dans ledit environnement spatial. On entend par intégration d'un modèle numérique particulier dans un environnement spatial le fait que le modèle numérique particulier est agencé dans l'environnement spatial en tenant compte :
- des caractéristiques géométriques et dimensionnelles de l'environnement spatial, - et de l'ensemble des modèles numérique particuliers qui ont éventuellement été préalablement intégrés dans l'environnement spatial.
L'intégration d'un modèle numérique particulier d'un composant récurrent dans un environnement spatial garantit donc notamment :
- une absence de collision entre ledit modèle numérique particulier et l'ensemble des modèles numériques particuliers qui ont éventuellement été
préalablement intégrés dans ledit environnement spatial ;
- un positionnement conforme dudit modèle numérique particulier relativement à l'ensemble des modèles numériques particuliers qui ont éventuellement été préalablement intégrés dans ledit environnement spatial. On entend par positionnement conforme un positionnement respectant l'ensemble de règles qui détermine la deuxième variabilité de l'ensemble des caractéristiques techniques dudit composant récurrent.
Le constructeur Bdr permet de générer un modèle numérique particulier d'un composant récurrent, à partir :
- du masque de composant dudit composant récurrent fourni par le canevas Can, ou - du masque de composant dudit composant récurrent et du masque d'environnement dudit composant récurrent, fournis par le canevas Can.
Le premier cas cité permet à un utilisateur de générer un modèle numérique particulier dudit composant récurrent, indépendamment de l'environnement spatial dudit composant récurrent. Le deuxième cas cité permet avantageusement à un 5 utilisateur de générer un modèle numérique particulier dudit composant récurrent, le modèle numérique particulier étant intégré dans son environnement spatial.
Le constructeur Bdr réalise un contrôle et une vérification de l'adéquation entre le paramétrage réalisé par l'utilisateur, c'est-à-dire l'ensemble des valeurs saisies par l'utilisateur pour l'ensemble des caractéristiques techniques du composant 10 récurrent considéré, et :
- d'une part, la première variabilité de l'ensemble des caractéristiques technique du composant récurrent considéré, qui assure la fonctionnalité du composant récurrent considéré, - ainsi que d'autre part, l'ensemble des règles déterminant la deuxième 15 variabilité de l'ensemble des caractéristiques technique du composant récurrent considéré, qui assure la certificabilité du composant récurrent considéré.
Si le constructeur Bdr détecte une incompatibilité entre le paramétrage réalisé par l'utilisateur et ladite première variabilité assurant la fonctionnalité du composant

20 récurrent considéré et/ou ladite deuxième variabilité assurant la certificabilité du composant récurrent considéré, le constructeur Bdr demande à l'utilisateur de modifier le paramétrage, par exemple au moyen d'un message d'erreur affiché
par l'interface graphique utilisateur GUI. L'utilisateur est alors avantageusement réorienté vers le masque de composant du composant récurrent considéré et/ou vers le masque d'environnement du composant récurrent considéré.
Chaque modèle numérique particulier finalement généré par le constructeur Bdr est garanti conforme et exempt d'erreur, du point de vue de la première variabilité
et de la deuxième variabilité initialement définies.
Chaque modèle numérique particulier généré par le constructeur Bdr est envoyé
vers l'entrepôt numérique de stockage DAR pour y être stocké.
Le suiveur Tkr assure avantageusement l'identification de chaque modèle

21 numérique particulier généré par le constructeur Bdr. Le suiveur Tkr associe à

chaque modèle numérique particulier, un identifiant dudit modèle numérique particulier. L'identifiant dudit modèle numérique particulier est également appelé
tag . L'identifiant d'un modèle numérique particulier, ou tag, d'un composant récurrent comporte avantageusement la spécification initiale complète dudit composant récurrent, autrement dit :
- le nombre et la nature des caractéristiques techniques dudit composant récurrent, choisis par l'utilisateur au moyen de l'éditeur Edi ;
- les valeurs de chacune desdites caractéristiques techniques, entrées par l'utilisateur au moyen du masque de composant fourni par le canevas Can ainsi que, avantageusement, au moyen du masque d'environnement fourni par le canevas Can.
En cas de défaillance d'un composant récurrent ayant préalablement été
identifié
par un tag, le tag dudit composant récurrent facilite et accélère significativement le diagnostic de la défaillance dudit composant récurrent, puis la maintenance ou le remplacement dudit composant récurrent. En effet, toutes les caractéristiques qui doivent être respectées par ledit composant récurrent afin d'assurer sa fonctionnalité et sa certificabilité se trouvent dans le tag. Le tag d'un composant récurrent assure donc une fonction de documentation dudit composant récurrent, et contribue à la qualité dudit composant récurrent.
Le suiveur Tkr fige avantageusement, sous un format donné, la spécification initiale dudit composant récurrent.
Le générateur Gen assure avantageusement le cryptage du tag d'un composant récurrent. On garantit ainsi avantageusement l'inviolabilité du tag dudit composant récurrent.
Enfin, le compilateur Cmp réalise l'interface entre le calculateur DOS et le système CAD.
La figure 4b montre également que le premier espace esl de l'entrepôt numérique de stockage DAR comporte :

22 - une première partie pl pour le stockage :
o de chaque modèle numérique de référence de type élémentaire , et o de chaque modèle numérique particulier, issu du constructeur Bdr, et de type élémentaire ;
- une deuxième partie p2 pour le stockage :
o de chaque modèle numérique de référence de type mixte , et o de chaque modèle numérique particulier, issu du constructeur Bdr, et de type mixte ;
- une troisième partie p3 pour le stockage :
o de chaque modèle numérique de référence de type environnement , et o de chaque modèle numérique particulier, issu du constructeur Bdr, et de type environnement .
On entend par modèle numérique particulier de type environnement un modèle numérique particulier qui est intégré dans un environnement spatial déterminé. On entend par modèle numérique de référence de type environnement un modèle numérique de référence destiné à être intégré dans un environnement spatial déterminé.
On entend par modèle numérique particulier de type élémentaire un modèle numérique particulier considéré en tant que tel, et qui n'est pas intégré dans un environnement spatial. On entend par modèle numérique de référence de type élémentaire un modèle numérique de référence considéré en tant que tel, et qui n'est a priori pas destiné à être intégré dans tel type d'environnement spatial déterminé.
On entend par modèle numérique particulier de type mixte un modèle numérique particulier pouvant se comporter alternativement comme un modèle numérique particulier de type élémentaire ou comme un modèle numérique particulier de type environnement. On entend par modèle numérique de référence de type mixte un modèle numérique de référence pouvant se comporter alternativement comme un modèle numérique de référence de type élémentaire ou comme un modèle numérique de référence de type

23 environnement.
En fonction des besoins d'un utilisateur, c'est-à-dire typiquement en fonction du métier dudit utilisateur, un modèle numérique de référence de type élémentaire et un modèle numérique particulier peuvent présenter différents degrés de maturité.
Autrement dit, un modèle numérique de référence et un modèle numérique particulier peuvent se décomposer de différentes manières. A chaque degré de maturité correspond en effet une certaine décomposition, qui comporte un certain nombre d'éléments. D'une manière générale, plus la décomposition comporte un grand nombre d'éléments, plus le degré de maturité du modèle numérique de référence ou du modèle numérique particulier est important. Ainsi, il existe plusieurs décompositions distinctes d'un même composant récurrent en fonction de l'utilisateur considéré du dispositif de modélisation numérique en trois dimensions selon un aspect de l'invention.
On distingue préférentiellement, pour un modèle numérique de référence ou pour un modèle numérique particulier d'un composant récurrent, les trois degrés de maturité suivants :
- un premier degré de maturité lié à l'emplacement absolu dudit composant récurrent au sein d'un environnement donné. Dans l'exemple particulier du domaine technique de l'industrie aéronautique, ce premier degré de maturité comprend l'information utile à un utilisateur-opérateur ;
- un deuxième degré de maturité lié aux caractéristiques techniques dudit composant récurrent, qui assurent la fonctionnalité dudit composant récurrent. Dans l'exemple particulier du domaine technique de l'industrie aéronautique, ce deuxième degré de maturité comprend l'information utile à
un utilisateur-avionneur ;
- un troisième degré de maturité lié à la structure interne précise dudit composant récurrent. Dans l'exemple particulier du domaine technique de l'industrie aéronautique, ce troisième degré de maturité comprend l'information utile à un utilisateur-équipementier ou à un utilisateur-spécialiste.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Procédé de modélisation en trois dimensions d'un composant, le procédé
comportant les étapes suivantes :
- une étape de choix par un utilisateur et au moyen d'une interface (GUI) d'un modèle de référence en trois dimensions parmi une pluralité de modèles de référence en trois dimensions stockés dans un entrepôt numérique de stockage (DAR), chaque modèle de référence en trois dimensions modélisant un composant, chaque composant ayant une liste de caractéristiques techniques ;
- une étape de choix par l'utilisateur et au moyen de l'interface (GUI) d'au moins une partie des caractéristiques techniques de la liste de caractéristiques techniques dudit composant, ladite au moins une partie ayant une première variabilité assurant la fonctionnalité dudit composant ;
- une étape de saisie par l'utilisateur et au moyen de l'interface (GUI) d'une valeur pour chaque caractéristique technique de ladite au moins une partie ;
- une étape de vérification par un calculateur (DOS) de la conformité de chaque valeur saisie par l'utilisateur par rapport à la première variabilité
assurant la fonctionnalité du composant et par rapport à une deuxième variabilité de ladite au moins une partie, la deuxième variabilité assurant la certificabilité du composant ;
- en cas de conformité de chaque valeur saisie par l'utilisateur par rapport aux première et deuxième variabilités, une étape de génération par le calculateur (DOS) d'un modèle numérique particulier du composant dont la fonctionnalité et la certificabilité sont garanties ;
- une étape d'intégration automatique et exempte d'erreur, par le calculateur (DOS), du modèle numérique particulier du composant dans un environnement spatial.

2. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte une étape de stockage du modèle numérique particulier du composant dans l'entrepôt numérique de stockage (DAR).

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que :
- ladite au moins une partie comporte une première caractéristique technique et une deuxième caractéristique techniques, et - une règle de priorité est établie entre lesdites première et deuxième caractéristiques techniques, et/ou - une règle de comportement de la première caractéristique technique en fonction de la deuxième caractéristique technique et/ou une règle de comportement de la deuxième caractéristique technique en fonction de la première caractéristique technique sont déterminées.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la première variabilité de ladite au moins une partie des caractéristiques techniques de la liste de caractéristiques techniques dudit composant est établie en fonction de dimensions fonctionnelles dudit composant.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la deuxième variabilité de ladite au moins une partie des caractéristiques techniques de la liste de caractéristiques techniques dudit composant est établie en fonction d'un premier sous-ensemble de règles propres à un domaine technique donné.

6. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que la deuxième variabilité de ladite au moins une partie des caractéristiques techniques de la liste de caractéristiques techniques dudit composant est établie en fonction :
- d'un deuxième sous-ensemble de règles propres à un métier donné du domaine technique considéré, et/ou - d'un troisième sous-ensemble de spécifications propres à un acteur donné
du métier considéré.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'identification, par le calculateur (DOS) du modèle numérique particulier du composant au moyen d'un tag, le tag comportant :
- les caractéristiques techniques de ladite au moins une partie de ladite liste de caractéristiques techniques dudit composant, et - les valeurs de chacune desdites caractéristiques techniques.

8. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte une étape de cryptage par le calculateur (DOS) dudit tag afin d'assurer l'inviolabilité dudit tag.

9. Produit programme d'ordinateur comportant des moyens pour la mise en uvre du procédé de modélisation en trois dimensions d'un composant selon l'une quelconque des revendications précédentes.