Contribution à l'interopérabilité des modèles MBSE-CAO pour la conception des assemblages mécaniques

par Rihab Brahmi

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Jean-Yves Choley et de Nizar Aifaoui.

Soutenue le 17-10-2023

à CY Cergy Paris Université en cotutelle avec l'Université de Monastir (Tunisie) , dans le cadre de École doctorale Sciences et ingénierie , en partenariat avec QUARTZ (ECS, L@RIS, LISMMA) (laboratoire) .


  • Résumé

    Une conception n'est considérée satisfaisante que si toutes les exigences définies dans le cahier des charges sont satisfaites. Pour les systèmes complexes, le nombre élevé d'exigences empêche les experts de les collecter et de les connaître entièrement au tout début du développement, ce qui peut risquer la non-satisfaction de la conception finale à certaines d'entre elles. Ce problème a toujours été la préoccupation majeure de l'industrie manufacturière. L'étroite collaboration entre les différents domaines d'ingénierie permet de découvrir les interactions entre les composants, révélant ainsi les différentes exigences à satisfaire dès la phase de conception. Malheureusement, la communication qui favorise cette collaboration reste limitée par le fait que les acteurs multidisciplinaires utilisent des outils et des langages différents. Cet article se concentre sur le travail collaboratif qui réunit l'ingénieur système, qui aborde le système de manière holistique, et le concepteur, qui se spécialise dans la conception détaillée. Une nouvelle méthodologie a été proposée qui résout non seulement le problème de l'échange de données entre les deux domaines de l'ingénierie des systèmes à base de modèles (MBSE) et de la conception assistée par ordinateur (CAO), mais qui aide également à identifier les diverses erreurs et incohérences dans la conception, afin de les corriger et de générer une solution satisfaisante. Cette méthodologie se concentre sur le cycle de développement du produit, depuis l'analyse des besoins jusqu'à la phase de validation de la conception. Sur la base d'une étude de cas d'une pédale de bicyclette, qui est un produit mécatronique industriel, la méthodologie proposée sera illustrée pour être validée et mettre en évidence ses avantages et ses limitations

  • Titre traduit

    Contribution to the interoperability of MBSE-CAO models for mechanical assembly design


  • Résumé

    A design is considered satisfactory only if all the specification requirements are met. For complex systems, the high number of requirements prevents experts from collecting and knowing them entirely at the very beginning of the development, which can risks the non-satisfaction of the final design to some of them. This problem has always been the crucial concern of the manufacturing industry. The close collaboration between different engineering domains allows the discovery of interactions between components, thus revealing the different requirements to be met from the design stage. Unfortunately, the communication that promotes this collaboration still limited by the fact that the multidisciplinary actors use different tools and languages. This paper focuses on the collaborative work that brings together the System Engineer (SE), who approaches the system in a holistic way, and the designer, who specializes in detailed design. A new methodology has been proposed that solves not only the problem of data exchange between the two domains of Model-Based Systems Engineering (MBSE) and Computer-Aided Design (CAD) but also helps to identify various errors and inconsistencies in the design, in order to correct them and generate a satisfactory solution. This methodology focuses on the product development cycle from the analysis of needs up to the design validation phase. Based on a case study of a pedal bicycle, which is an industrial mechatronic product, the proposed methodology will be illustrated to be validated and highlight its advantages and limitations.


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