Comment fonctionne l'optimisation numérique ?

Utiliser ces outils le plus tôt possible dans le processus de design permet :

• D’identifier, de comprendre et de résoudre différents problèmes potentiels à un moment dans la conception ou les changements sont facilement implantables, à faibles coûts.
• De converger plus rapidement vers une solution optimale, et d’identifier les possibilités et les impossibilités de design.
• De tester une multitude de variables simultanément, permettant d’obtenir une solution optimale rencontrant des requis complexes et opposés (Exemple : obtenir la structure la plus légère, mais la plus rigide face à plusieurs dizaines de conditions de chargement).
• D’obtenir une grande quantité de données, permettant de prendre des décisions de conception éclairées. Alternativement, l’acquisition de données sur un prototype est assez coûteuse, ce qui fait qu’il n’y a généralement qu’une petite quantité de données extraites d’un essai physique.
• De considérer des conditions de chargement ultimes ou complexes, difficiles à contrôler lors de test sur des prototypes (Exemple : cas extrêmes de vent, fatigue, cas occasionnant le bris du prototype).

Pour bien bénéficier des avantages de l’optimisation numérique, il est primordial de bien connaître les requis de performance attendus du produit. L’omission d’un mode de chargement ou d’un requis pourrait avoir des conséquences majeurs sur le concept optimisé, puisque l’algorithme visera la solution optimum du problème tel que définis.

De plus, bien que l’optimisation produise certainement des solutions innovantes, la solution obtenue peut souvent s’avérer difficilement fabricable ou coûteuse. Pour contrer cette problématique, les outils d’optimisation comportent habituellement des contraintes manufacturières additionnelles pouvant être ajoutées au problème pour orienter la solution vers un résultat plus adapté aux procédés manufacturiers conventionnels.

Chose certaine, avec l’augmentation constante de la performance des produits, les attentes de plus en plus élevées des consommateurs et l’essor de nouvelles technologies de fabrication comme l’impression 3D (solution très adaptée à l’optimisation en passant), l’optimisation numérique est définitivement un outil de taille pour promouvoir l’innovation technologique et le développement de nouveaux produits.

Auteur : Jean-Nicolas Thérien, ing.