La norme NF E 01-010 (2008) définit la mécatronique comme une « démarche visant l’intégration en synergie de la mécanique, l’électronique, l’automatique et l’informatique dans la conception et la fabrication d’un produit en vue d’augmenter et/ou d’optimiser sa fonctionnalité ». Une technologie qui bénéficie à toujours plus de produits, et qui implique une remise en cause des outils, des processus et des méthodes de travail des équipes de développement produits.
La mécatronique, des implications multiples
La mécatronique a pour objectif de concevoir des systèmes exigeant la participation de plusieurs disciplines travaillant en étroite interrelation. Et, si le sujet n’est pas nouveau, les champs d’application de cette technologie sont de plus en plus nombreux au sein de produits professionnels ou grand public.
De par sa transversalité, la mécatronique adresse plusieurs dimensions :
- l’offre produit : les choix d’architecture sont désormais nécessairement pluridisciplinaires.
- L’organisation : les processus sont devenus très collaboratifs, il existe un plus grand partage des responsabilités et des rôles à adapter ou à créer.
- Les systèmes informatiques : les chaines de conception sont beaucoup plus intégrées (CAE, CAO, CFAO…), les éléments ayant de multiple modèles, les simulations multi physiques sont nécessaires, le PLM est confronté à de nouveaux challenges (intégration des chaines de conception, nomenclatures, gestion de configuration)
Au-delà du produit mécatronique, on pourrait aussi parler « d’organisation mécatronique » ou de « PLM mécatronique ».
2. La définition de l’offre produit
La définition d’une offre produit va aujourd’hui vers une plus grande différentiation, un souci permanent de compétitivité, une attention portée à la satisfaction du client. Il faut donc innover, en tenant compte du durcissement des contraintes : coûts des matières premières, respect des normes, importance du design, etc. Et innover en favorisant la personnalisation des produits. D’où l’apparition de plateformes, ou de produits modulaires afin d’optimiser les coûts d’adaptation/évolution. Les conséquences ?
- Importance de l’ingénierie système (besoin client / Marché, architecture fonctionnelle…)
- Approches « design for value » et “design for manufacturing »
- Participation active de multiples disciplines dans la génération des offres (trade-offs, pré-dimensionnement…)
- Définition d’outils d’architecture (HDL), de configurateurs intégrant les différentes dimensions techniques
- Nouvelle décomposition des produits (des sous-ensembles différents) pour assurer les mêmes fonctions ou des fonctions plus riches
- Révision de la politique du « make or buy » et du panel de fournisseurs.
3. L’organisation des processus de développement
Historiquement, la conception d’un produit ou d’un sous-ensemble était guidée par un métier « dominant » : via la mécanique (pièces, assemblages mécaniques et incorporation d’éléments électriques), l’électronique (circuits imprimés et intégration dans un boitier), ou l’informatique, l’optique, eyc. Chaque bureau d’étude travaillait, en silos, à la définition de ses fonctions, « sous-ensembles » ou pièces avec peu d’échanges entre eux.
La conception d’un produit « dit mécatronique »demande une organisation garantissant que les disciplines requises soient impliquées au juste moment et que leurs contributions soient gérées en cohérence. C’est ce qu’on appelle généralement l’ingénierie concourante, mais ici avec un important niveau d’interactivité :
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