Les données de contenu sponsorisé en tant que matière première critique

Les données deviennent rapidement tout aussi essentielles pour les fabricants que toute autre matière première. Alors que les industries conduisent de plus en plus de nouveaux déploiements de systèmes d’automatisation et d’IIoT (Internet industriel des objets, aussi connu sous le nom Fabrication intelligente ou Industrie 4.0), les fabricants et les concepteurs s’attendent à ce que leurs fournisseurs fournissent non seulement des composants ou des matières premières, mais également des données de performance pouvant être incorporées dans des prototypes numériques. Dans le même temps, les fabricants qui sont également des fournisseurs peuvent s’attendre à ce que leurs clients s’attendent également à des données de performance avec les composants ou les matières premières qu’ils produisent.

Cette tendance va certainement s’accélérer. Et comme pour la production de composants et de matériaux, il est important que les fournisseurs fournissent les droit données pour les clients. Vous trouverez ci-dessous quelques endroits et façons dont ces données jouent un rôle essentiel dans le succès, en utilisant l’exemple des matériaux expédiés et des données partagées, à l’usage des clients fabricants.

Utilisation des données pour sélectionner le matériau

Tout d’abord, il est important d’identifier comment utiliser les données pour réduire la complexité afin de déterminer le matériau optimal pour la fabrication. Le fournisseur de matériaux a une mine de connaissances et de données à partager, ce qui peut éclairer et rationaliser le processus de sélection d’un fabricant.

Chez 3M, nous avons collecté des décennies de données sur le fonctionnement de nos produits dans diverses applications. Nous avons pu utiliser ces données, ainsi que les commentaires des clients, pour développer des outils permettant de suggérer dynamiquement des produits aux clients en fonction de leur application et de leurs besoins.

Par exemple, si un client utilise un outil de sélection de produits et saisit deux substrats, par exemple du polycarbonate et du verre, le sélecteur peut immédiatement restreindre les options à celles qui peuvent lier les deux substrats, ce qui permet de gagner un temps précieux en amont. En poursuivant le processus dans une perspective centrée sur le client (plutôt que sur le produit), des questions sur des paramètres tels que la résistance à la température requise peuvent affiner davantage la sélection parmi laquelle nos clients ont le choix.

Utiliser les données pour améliorer et accélérer la conception

Ensuite, les données peuvent aider les fabricants à améliorer les processus de conception en identifiant les risques et en résolvant les problèmes à l’aide de la modélisation numérique avant la production. En tant qu’ingénieur concepteur ou autre professionnel technique de la fabrication, vous savez que la modélisation peut optimiser la conception de produits, les performances, l’efficacité des processus, etc. en vous permettant de tester des idées dans des simulations avant d’investir du temps, des efforts et des matériaux pour créer des prototypes physiques.

Les fabricants utilisent des modèles différents selon les produits, les matériaux et les procédés utilisés. Deux types courants de modèles sont l’analyse par éléments finis (FEA), utilisée pour modéliser et prédire la mécanique des structures ; et la dynamique des fluides numérique (CFD), utilisée pour modéliser et prédire les écoulements de fluides. Comprendre comment les données génèrent les résultats souhaités, tels que l’identification des performances du produit dans des situations pertinentes, permet d’optimiser les conceptions et les tests finaux. Plus l’ensemble de données d’un fournisseur est pertinent, plus les efforts de l’utilisateur seront efficaces pour intégrer ces données dans un modèle de test.

Plusieurs fabricants avec lesquels nous travaillons utilisent la FEA pour simuler les performances de leurs produits et processus, rationaliser leur processus de conception et rendre leurs produits plus solides, moins chers et/ou plus légers. Chez 3M, nous avons effectué des tests approfondis sur nos rubans et adhésifs pour comprendre leurs performances mécaniques. L’objectif est de fournir des données appropriées aux fabricants pour donner à leurs ingénieurs de conception l’assurance que les performances simulées de leur prototype numérique, par exemple un joint adhésif, seront représentatives du joint adhésif réel produit.

Utilisation de cartes de données de matériaux

Les données requises pour ces analyses FEA sont fournies dans des fiches de données matérielles (MDC). Les MDC d’un fournisseur décrivent le comportement du matériau à l’aide de variables pertinentes telles que les courbes de contrainte par rapport à la déformation et les données rhéologiques. Parce que le comportement des matériaux dans le monde réel est complexe, de nombreux modèles de comportement des matériaux existent, et les données utilisées pour produire ces modèles peuvent varier en sophistication. La règle d’or consiste à utiliser l’ensemble de données le plus simple pour produire la sophistication requise.

Regardons quelques exemples. Pour un concepteur ou une équipe qui sélectionne des concepts initiaux, un modèle de matériau linéaire de base qui se rapproche du comportement du matériau peut être suffisant. Cependant, pour ceux qui essaient de comprendre les contraintes précises sur les applications à haute criticité, un modèle de matériau plus nuancé peut être nécessaire.

Plus il est facile pour les équipes de conception d’accéder aux données dont elles ont besoin, plus leur processus de conception global sera fluide. Notre approche chez 3M est guidée par les idées suivantes qui, selon nous, placent le processus de conception au premier plan :

• Fournissez des MDC qui répondent à la plupart des besoins de modélisation des clients en tant que norme.
• Proposer aux experts de fournir les données supplémentaires nécessaires aux concepteurs et aux équipes ayant des besoins de modélisation particulièrement complexes.
• Fournissez des MDC aux clients dans des formats compatibles avec les programmes logiciels FEA les plus courants pour une importation facile.

En utilisant ces principes comme guide, 3M a développé une bibliothèque de MDC disponibles pour les concepteurs. Sur demande, les MDC peuvent être rapidement reçus et intégrés dans les modèles de conception, plutôt que les mois d’efforts expérimentaux qu’il faudrait pour produire ces données autrement. En prenant nous-mêmes en charge la recherche et la conservation des bonnes données, nous vous permettons de concentrer votre attention sur ce que vous faites le mieux : concevoir.

Les données en tant que matière première critique

Dans le monde de la fabrication en constante évolution d’aujourd’hui, les données sont une matière première inestimable qui peut améliorer la modélisation, la prise de décision et la sélection des matériaux. L’obtention de ces données aidera les fabricants à rester compétitifs et pertinents alors que l’automatisation et la modélisation continuent de faire avancer l’industrie.

A propos de l’auteur