L’optimisation autonome d’ESTECO accélère la prise de décision et l’exploration de l’espace de conception, en libérant du temps et des ressources humaines.
Synthèse
La numérisation gagne la planète entière et ouvre les portes de l’innovation à de nombreuses organisations, en leur apportant des méthodes de travail intelligentes portées par la technologie. Dans le monde de la simulation, l’automatisation est une technologie numérique de premier plan qui fait la preuve de sa valeur : elle répond aux difficultés que rencontrent aujourd’hui les utilisateurs, tout en accélérant et en démocratisant chaque étape du processus de conception.
La facilité d’emploi est un enjeu clé pour beaucoup de ceux qui travaillent avec des solutions automatisées. Quel que soit leur niveau d’expertise, ils sont confrontés à des algorithmes complexes et doivent identifier les bonnes stratégies d’optimisation pour obtenir le meilleur résultat, en tenant compte des ressources dont ils disposent. Ces tâches manuelles sont non seulement chronophages, mais aussi très répétitives, et l’expertise de conception et d’ingénierie des spécialistes n’y est pas exploitée à son plein potentiel. Les organisations risquent alors de perdre leur avantage concurrentiel et de peiner à innover.
C’est là que la technologie ESTECO d’automatisation des procédés et de conception pilotée par l’optimisation peut aider. Elle permet aux organisations d’automatiser tout type de processus de simulation, d’intégrer n’importe quel solveur, d’exécuter des algorithmes intelligents et de retenir la bonne conception. Mieux : elle libère les spécialistes de la conception et de l’ingénierie, qui peuvent se consacrer à des tâches à valeur ajoutée. Elle peut aussi être utilisée par des non-spécialistes, ce qui démocratise l’exploration de l’espace de conception et accélère les décisions.
Ce livre blanc présente le mode d’optimisation autonome d’ESTECO et sa capacité à accélérer les phases de décision et d’exploration de l’espace de conception. Il expose aussi les bénéfices de l’automatisation, pour la simulation comme pour l’ensemble de l’entreprise, où elle permet des économies notables de temps et de ressources.
Là où l’autonomie compte
Les solutions VOLTA et modeFRONTIER reprennent les modèles existants et les transforment en modèles exploitables,
offrant aux organisations une exploration très efficace de l’espace de conception.
Toutes deux s’appuient sur l’automatisation des procédés et sur la conception pilotée par l’optimisation pour automatiser tout type de processus de simulation, avec n’importe quel solveur, et aider à identifier la bonne solution de conception.
L’exploration efficace de l’espace de conception reste toutefois un sujet complexe, où l’utilisateur doit souvent équilibrer le temps
nécessaire pour atteindre une solution et la qualité de cette solution. C’est là qu’intervient l’optimisation autonome,
qui réduit au minimum le temps séparant le premier modèle du premier résultat.
VOLTA et modeFRONTIER offrent tous deux des flux de travail puissants pour automatiser la simulation. Avec ces solutions,
les organisations peuvent intégrer n’importe quel outil, du plus simple au plus complexe, et automatiser tout le processus
de conception. C’est ce qu’on appelle la conception pilotée par l’optimisation, et elle apporte les bénéfices suivants :
- Réduction des coûts d’exploitation – en retirant du flux de travail les chaînes de simulation complexes.
- Performance et avantage concurrentiel accrus – en évaluant des milliers de conceptions simultanément.
- Gains de temps sur tout le processus de conception – en exécutant automatiquement les simulations répétitives.
Notre suite complète d’algorithmes d’optimisation permet ainsi de retenir la bonne conception et de livrer des produits meilleurs et toujours plus compétitifs, en moins de temps.
L’optimisation autonome en bref
VOLTA et modeFRONTIER sont dotés de nombreuses stratégies d’optimisation manuelles, mais identifier la bonne stratégie pour son problème de conception demande un certain niveau de connaissances et d’expertise.
Si les algorithmes d’optimisation de pointe de VOLTA et de modeFRONTIER sont sans cesse améliorés, une approche plus autonome était également attendue par les non-spécialistes, et par les spécialistes qui veulent simplement tester une idée rapidement.
C’est pourquoi le mode auto-initialisé (Self-Initializing) a d’abord été introduit. Avec cette technique, un seul paramètre est fixé – le nombre d’évaluations – puis les algorithmes analysent le problème, produisent automatiquement le plan d’expériences le plus adapté et recherchent les solutions optimales. Le mode d’optimisation autonome va un cran plus loin : c’est une solution intelligente qui permet à l’utilisateur d’équilibrer le temps nécessaire pour trouver la solution optimale et le nombre d’itérations de conception. De plus, il convient aux spécialistes comme aux non-spécialistes.
Les algorithmes du mode d’optimisation autonome exploitent les informations recueillies lors de l’analyse du problème pour orienter l’optimisation dans la bonne direction, et ne s’arrêtent que lorsqu’il n’y a plus d’amélioration à obtenir, dans un délai raisonnable. Le mode d’optimisation autonome ne demande aucun paramètre pour chercher les solutions optimales, tout en réduisant au minimum le nombre d’itérations nécessaires. Il suffit à l’utilisateur d’appuyer sur Play pour lancer le système.
pilOPT en bref
pilOPT est un algorithme d’optimisation propriétaire d’ESTECO, qui réunit plusieurs stratégies d’investigation numérique. Lors de sa conception, un algorithme multistratégie a d’abord été défini, capable de résoudre un large éventail de problèmes. La qualité des solutions a ensuite été évaluée jusqu’à ce que pilOPT produise des résultats satisfaisants. pilOPT autonome est accessible à tous les utilisateurs, qui peuvent configurer tous les ingrédients nécessaires à une campagne d’optimisation et vérifier les entrées. Quand tout est prêt, il suffit de cliquer sur Run.
pilOPT permet une prise de décision collaborative dans toute l’organisation. Il a déjà aidé de nombreuses entreprises de secteurs et d’industries variés à transformer leurs données en enseignements utiles, à comparer et valider des solutions de conception et à accéder aux indicateurs clés de performance produit.
pilOPT a par exemple servi récemment à améliorer les performances d’un haut fourneau d’une usine de Trieste, en Italie.
La répartition inégale de la matière dans la trémie de chargement du haut fourneau réduisait le rendement du procédé de production de fonte, car les couches n’étaient pas uniformes. Pour résoudre le problème, modeFRONTIER a été couplé au logiciel de simulation Rocky DEM afin de comprendre le comportement des matières et d’optimiser la conception du déflecteur de la trémie.
Après les phases initiales de conception et d’optimisation du dispositif, l’algorithme pilOPT a servi à mener
trois études d’optimisation sur les conceptions proposées. Grâce au mode d’optimisation autonome,
les ingénieurs de l’usine ont pu évaluer plus de 1 000 conceptions en quelques semaines seulement, sans avoir à fixer le moindre
paramètre.
(avec l’aimable autorisation d’ESSS et d’Acciaierie Arvedi)
Le projet dans son ensemble a permis des gains de temps remarquables : modeFRONTIER a économisé 130 heures de
temps de calcul. Le gain de temps humain a également été notable. Sans modeFRONTIER et les outils d’optimisation autonome, les ingénieurs auraient dû modifier à la main la géométrie du déflecteur pour chaque simulation, au prix d’un temps considérable.
En automatisant le processus, les ingénieurs de conception ont pu lancer la phase d’optimisation sans effort et s’épargner le travail fastidieux consistant à combiner à la main les sorties de plusieurs applications. Ils ont ainsi pu comparer et valider différentes solutions de conception sans rupture, tout en accédant aux indicateurs clés de performance qui aident à améliorer le rendement de l’usine.
Valeurs et bénéfices essentiels
Trouver de meilleures solutions de conception, plus vite
L’optimisation autonome peut traiter des centaines de paramètres de conception simultanément. Elle sait équilibrer des compromis complexes et identifier rapidement un ensemble de solutions optimales, même pour les problèmes de conception les plus difficiles. Pour cela, pilOPT autonome s’appuie sur une large collection d’algorithmes d’optimisation, spécialement conçus pour les applications d’ingénierie.
L’utilisateur peut ainsi satisfaire des objectifs de conception contradictoires et améliorer les performances du produit. Les algorithmes intelligents et auto-apprenants d’ESTECO le guident vers les solutions optimales en moins de temps et avec moins d’effort de calcul.
Exploiter pleinement votre expertise et vos ressources
L’automatisation libère les spécialistes de la conception et de l’ingénierie des tâches répétitives, tout en démocratisant le processus de conception, auquel les non-spécialistes peuvent désormais participer. Cela apporte non seulement de la cohérence à l’ensemble du processus, puisqu’une même personne peut mener une conception du début à la fin, mais réduit aussi au minimum les erreurs humaines.
L’autonomie dans toutes les méthodologies
L’autonomie est présente dans de nombreux domaines de VOLTA et de modeFRONTIER, notamment la technologie des plans d’expériences et la méthodologie des surfaces de réponse. Un jeu complet d’outils numériques est désormais disponible, couvrant les méthodes déterministes, stochastiques et heuristiques pour les problèmes à objectif unique comme multiobjectif ; l’utilisateur peut ainsi tirer des enseignements utiles de ses données, comparer et valider des solutions de conception et accéder aux indicateurs clés de performance produit.
L’innovation s’en trouve accélérée : les organisations conservent leur avantage concurrentiel en réduisant la complexité du processus de conception, et leurs utilisateurs décident mieux grâce aux outils avancés d’ESTECO, mode autonome compris.
En conclusion
Avec VOLTA et modeFRONTIER, les organisations disposent d’outils d’optimisation et d’automatisation du processus de conception qui réduisent la complexité, améliorent l’efficacité et raccourcissent les délais de développement.
Le mode d’optimisation autonome est un outil puissant, qui fluidifie considérablement le processus de conception et aide les organisations à trouver de meilleures solutions, plus vite. Les entreprises peuvent satisfaire sans peine des objectifs contradictoires et améliorer les performances de leurs produits, tout en exploitant pleinement leur expertise et leurs ressources d’ingénierie.
En résumé, le mode d’optimisation autonome accélère et démocratise à la fois le processus de conception ; il offre aux organisations un avantage concurrentiel et des outils pérennes dans un monde de plus en plus numérique.
Pour plus de détails, rendez-vous sur ESTECO ou contactez-nous.
