DÉFIS

• Développer des produits dans un délai très court
• Intégrer des flux de travail de conception multidisciplinaire
• Supprimer les silos de travail dans le développement des produits
• Renforcer la communication avec les sous-traitants

LES CLÉS DU SUCCÈS

• Mettre en œuvre des solutions intégrées pour la conception mécanique, électrique et électronique et la publication technique
• Formation et assistance dispensées par ADOPT id PLM, un partenaire de solutions Siemens

RÉSULTATS

• Rationalisation des itérations de conception
• Réduction des erreurs
• Préparation d’une documentation complète et précise sur la conception et la fabrication

ADOPT id PLM

eNovates choisit Solid Edge et PADS pour l’aider à intégrer la conception mécanique, électrique et électronique

« Le prototypage virtuel nous a permis de réduire le nombre de maquettes et de prototypes physiques de 80 %. »

Soutenir l’écosystème de mobilité électrique

eNovates est une entreprise technologique tournée vers la mobilité et le développement durable. Fondée en 2010, cette compagnie s’est imposée comme un laboratoire d’idées dans un cercle professionnel centré sur le développement et la production de systèmes de recharge et de logiciels de gestion de l’énergie au service de la mobilité électrique.

eNovates se développe dans l’Union européenne et occupe une part de marché importante dans le secteur des bornes de recharge publiques, avec environ 80 000 bornes installées en 2021. L’entreprise élargit son champ d’action à tout ce qui concerne la gestion intelligente de l’énergie et a récemment ajouté un dispositif de chargement V2G (vehicle-to-grid) à son portefeuille. Les clients d’eNovates sont des exploitants de bornes de recharge (CPO) – des entreprises qui commercialisent les bornes, les connectent aux réseaux et assurent leur maintenance.

“Certains de nos clients nous contactent avec une simple idée du produit final. Dans ce cas, nous nous basons sur un ensemble de composants et de produits de plateforme génériques pour réaliser un produit personnalisé adapté au client,” explique Stijn Vispoel, responsable de la recherche et du développement (R&D) chez eNovates. “D’autres viennent nous voir avec un boîtier et nous demandent de développer un chargeur pour celui-ci. Nous menons un projet complet pour eux, et toutes les solutions intègrent des composants mécaniques, électriques, électroniques et logiciels.”

Développer des produits aux exigences changeantes

Les technologies, les réglementations, les normes ainsi que les exigences des clients évoluent très rapidement dans le secteur de la mobilité électrique. “Le plus grand défi à relever est de s’adapter à l’évolution des normes du marché,” affirme M. Vispoel. “Nous devons suivre de près tous les développements et nous devons lancer un nouveau produit chaque année. Il est primordial d’avoir des ressources suffisantes en R&D pour suivre l’évolution des besoins en termes de bornes de recharge. Autre facteur : les différentes réglementations en vigueur dans les pays d’Europe. Par exemple, les clients des Pays-Bas n’ont pas les mêmes exigences que les clients français.”

M. Vispoel est à la tête d’une équipe de chefs de projet et de techniciens de support spécialisés dans les domaines de l’ingénierie mécanique, électrique et électronique. “Nous commençons chaque projet par une phase de prototypage au cours de laquelle nous développons les circuits imprimés dont nous aurons besoin, le câblage électrique et les composants mécaniques,” explique-t-il. “Une fois que nous avons effectué toutes les vérifications sur les fichiers de conception numérique, nous fabriquons des prototypes et effectuons des tests afin de confirmer qu’ils sont conformes aux exigences et aux réglementations du client. Ensuite, nous entrons dans ce que nous appelons la phase alpha, qui consiste à reconcevoir tous les composants qui doivent être modifiés. Nous fabriquons un autre lot du produit, environ 30 à 50 chargeurs, et effectuons une autre validation, avec des tests de température et de haute tension. Des clients s’en servent également pour leurs véhicules et pour effectuer des tests supplémentaires.”

Au cours de l’étape suivante du développement, la phase bêta, eNovates effectue les modifications de conception nécessaires, puis commande un nouveau lot du produit. “Nous nous rendons directement dans les laboratoires de certification avec les chargeurs bêta, et nous en plaçons une centaine sur le terrain chez nos clients. De cette façon, nous sommes certains que le produit est assez abouti et qu’il est entièrement certifié pour pouvoir être lancé sur le marché,” poursuit M. Vispoel. “À ce stade, nous ne développons généralement pas davantage le matériel – nous nous concentrons sur la finition du logiciel. Pour finir, nous lançons la production pour nos clients.”

Systèmes séparés et silos d’information

Depuis sa création, eNovates a fait l’acquisition de systèmes logiciels d’ingénierie pour la conception mécanique assistée par ordinateur (MCAD), de deux solutions différentes de conception de cartes de circuits imprimés (PCB) et d’un système de conception de câblage et de faisceaux électriques. Ils ont été choisis en fonction des recommandations des ingénieurs et de l’utilisation des solutions par les partenaires et les clients.

Cette méthode présentait quelques limites : Le système MCAD manquait de fonctionnalités de conception électrique, le système de conception de faisceaux de câbles n’avait pas de capacités 3D et aucun des deux systèmes ne permettait d’échanger facilement des données avec les outils de conception de circuits imprimés. Les quatre solutions logicielles distinctes et déconnectées ont créé des silos d’information qui ont freiné la collaboration. Chaque logiciel utilisait des formats de données différents qui empêchaient de transférer les informations entre les différents domaines. Comme les logiciels étaient achetés auprès de différents fournisseurs, les nouvelles versions de chaque solution n’étaient pas synchronisées avec les autres et eNovates avait quatre types de support différents.

Avec cette méthode, l’équipe de conception mécanique envoyait ses modèles de conception à l’équipe électrique, qui modifiait les conceptions avant de les renvoyer à l’équipe mécanique. Ces échanges se poursuivaient pendant des semaines voire des mois, ce qui se soldait par des coûts de conception et de prototypage considérables et des retards de lancement des produits. eNovates a eu du mal à intégrer les conceptions électriques dans les espaces mécaniques en raison des silos d’information et du cloisonnement entre les systèmes. Cette situation a également posé des problèmes de communication avec les sous-traitants. L’entreprise transmettait des informations contradictoires sur la conception des produits à fabriquer, ce qui a entraîné des problèmes de conformité aux exigences et aux réglementations.

Intégrer les disciplines et les solutions d’ingénierie

Pour éviter le manque d’efficacité du flux de travail, eNovates a cherché un ensemble d’outils logiciels intégrés mieux adaptés au rythme de développement. Grâce à des contacts établis à l’Université de Gand, l’équipe d’eNovates a découvert le logiciel Solid Edge®, qui fait partie du portefeuille de solutions et de services Xcelerator™ de Siemens Digital Industries Software. Il s’agit d’une plateforme de développement de produits grand public de pointe.

eNovates a contacté ADOPT id PLM, un partenaire de solutions Siemens situé en Belgique. Après une première rencontre, ADOPT id a élaboré une proposition pour eNovates qui présentait Solid Edge et ses outils intégrés de conception électrique et de publication technique. La démonstration montrait comment toutes les applications Solid Edge (conception mécanique, routage de câbles électriques, conception de faisceaux et publication technique) étaient totalement intégrées et utilisaient le même format de données et les mêmes conventions d’interface utilisateur. ADOPT id a également suggéré le logiciel PADS Professional de Siemens EDA (anciennement Mentor), lui aussi intégré à Solid Edge, pour la conception et la vérification des circuits imprimés (PADS est pris en charge par Innofour, partenaire de solutions de Siemens EDA). Cette présentation a également mis l’accent sur les flux de données bidirectionnels et l’associativité entre les domaines mécanique, électrique et électronique : les modifications de conception dans chaque discipline sont automatiquement répercutées dans les autres.

eNovates a décidé de choisir la solution proposée par Siemens pour plusieurs raisons. « Nous voulions que tous nos outils logiciels fonctionnent ensemble afin d’avoir un flux de conception rationalisé pour accélérer notre cycle de développement, » explique M. Vispoel. « Pour créer des produits complexes soumis à des normes de qualité élevées et assurer une production optimale, nous devions transférer les informations de manière très efficace. Les logiciels de Siemens nous ont permis de mieux nous adapter et de faire moins d’erreurs dans nos itérations de conception. Nous n’avons trouvé ce niveau d’intégration nulle part ailleurs sur le marché des logiciels d’ingénierie. Pour nous, Siemens est un fournisseur de technologie de très grande envergure, un leader du marché dans le domaine des logiciels et une marque synonyme de qualité. »

Documenter les conceptions destinées à être fabriquées

« Nous sous-traitons entièrement notre production », précise M. Vispoel. « Nous fournissons au fabricant un ensemble complet d’informations sur la façon dont le produit doit être fabriqué, comment le tester, comment l’emballer. Et il se charge ensuite de transposer ce que nous faisons en ingénierie pour fabriquer le produit. Il se procure chaque composant, fabrique chaque circuit imprimé et teste le tout en fonction des instructions que nous lui fournissons. »

Avec les solutions logicielles précédentes, eNovates fournissait un fichier 3D décrivant la conception mécanique, les schémas électriques ainsi que trois nomenclatures distinctes pour le contenu mécanique, électrique et les circuits imprimés. Les informations n’étaient pas suffisamment intégrées.

Grâce au logiciel de publication technique Solid Edge, eNovates dispose d’une solution de qualité pour préparer les informations destinées de fabrication. Désormais, le package de fabrication comprend une nomenclature unifiée pour l’ensemble du produit, ce qui est particulièrement utile pour fixer les prix. Pour la fabrication des PCB, un fichier au format standard généré par le logiciel PADS Professional contient des informations sur chaque couche physique de la carte et les coordonnées des objets du circuit imprimé comme les pistes de cuivre, les traversées, etc. Pour ce qui est de la fabrication électrique, le logiciel Solid Edge Technical Publishing extrait la liste des câbles et leurs emplacements, les connexions, les longueurs coupées et les couples requis sur leurs vis de connexion, le tout réalisé à l’aide du logiciel de conception électrique Solid Edge. Avec un modèle 3D Solid Edge, le programme d’édition décrit entièrement en images chaque étape des processus d’assemblage et de test du produit.

Des flux de travail rationalisés pour gagner en efficacité

Grâce à ce nouvel ensemble d’outils intégrés, eNovates gagne en efficacité tout au long du cycle de développement et de fabrication. « Le résultat a été très positif pour nous, » déclare M. Vispoel.

Le logiciel de conception 3D Solid Edge est doté de la technologie synchrone, qui permet à eNovates de modifier des données de CAO, quelle que soit leur source, ainsi que d’exploiter les outils intégrés de gestion des données et de collaboration dans le cloud. Le logiciel de conception électrique Solid Edge répond aux besoins d’eNovates en matière de conception et de validation de câblage et de faisceaux 3D pour les assemblages mécaniques.

Le système de publication technique Solid Edge a permis à eNovates de présenter des informations plus claires, plus précises et plus complètes sur la fabrication dans des rapports. L’intégration de PADS Professional avec Solid Edge a permis d’améliorer la communication entre les concepteurs de PCB et les ingénieurs mécaniques.