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1 Mathématiques Modernes Les coûts cachés du changement de noyau volumique dans une CAO Schnitger Corporation Date

2 Sommaire Introduction 2 Le noyau volumique : un élément essentiel en CAO 3 Un bref historique des noyaux volumiques en CAO 4 Changer de noyau volumique : le point de vue du fournisseur 5 Changer de noyau volumique : le point de vue de l utilisateur 8 Utilisateurs : prendre la décision de changer 8 Décidé à changer : comment procéder? 10 Conclusion 12 A propos de Schnitger Corporation Schnitger Corporation est un bureau d étude de marché spécialisé dans les besoins des développeurs, des vendeurs et des acheteurs du secteur des logiciels d ingénierie. Les analyses stratégiques de l entreprise offrent à ses clients des informations documentées sur les solutions de gestion de vie des produits (PLM), la conception mécanique (CAO/FAO), l analyse (IAO), l architecture, l ingénierie et la construction (AIC), la conception d usine et des processus, les systèmes d information géographique (SIG) et les technologies de gestion des données. Pour en savoir plus, visitez notre site Internet : Introduction Helena Laboratories, fabricant d équipements et de réactifs pour laboratoires, implanté à Beaumont, au Texas, n est pas un cas isolé. La plupart des produits introduits par l entreprise au cours des vingt dernières années sont toujours sur le marché, mais auraient besoin d être modernisés et remodelés. Toutefois, cela impliquerait de retrouver les anciens modèles CAO, de déterminer la manière dont ils ont été conçus et de les modifier. Dans le cas qui nous intéresse, les modèles avaient été créés en représentation filaire à l aide d un ancien système de CAO. L une des tâches de Billy Oliver, l ingénieur de conception, consistait donc à convertir les différentes pièces en modèles solides. Mais quel logiciel de modélisation utiliser? Il tenta tout d abord d exporter les fichiers Parasolid à partir de son précédent système de CAO, afin de les importer dans SolidWorks, mais le résultat ne fut pas concluant et son équipe dut revenir aux anciens outils pour terminer le projet. Ils continuaient d utiliser SolidWorks dans le cadre de leurs nouvelles conceptions, mais les difficultés liées aux données existantes ainsi que les inquiétudes face à l annonce de SolidWorks de passer de Parasolid à CGM, conduisirent la société Helena Laboratories à se poser de nombreuses questions. Allaient-ils devoir procéder à une double conversion, d abord depuis leur système actuel vers la version SolidWorks compatible Parasolid, puis vers la nouvelle version Solidworks compatible CGM? Et s ils commençaient à utiliser SolidWorks/ Parasolid et à acquérir une certaine expertise, à quoi ressemblerait la courbe d apprentissage en cas de transition vers CGM? M. Oliver décida finalement que SolidWorks représentait beaucoup trop de risques, de complications et d incertitudes pour Helena Labs, et sélectionna Solid Edge. Grâce à Solid Edge with Synchronous Technology, Helena Labs réussit rapidement à créer un modèle efficace et fonctionnel à partir des pièces importées. La manière dont notre concepteur est parvenu à cette décision et la façon dont son équipe a vécu cette transition sont particulièrement riches d enseignement. Qu est-ce qu un noyau de modeleur géométrique, et comment la transition d une technologie à une autre peut-elle s avérer positive ou négative pour son utilisateur? 2012 Schnitger Corporation Janvier

3 Le noyau volumique : un élément essentiel en CAO Pour commencer, quel est l objectif? Modéliser un nouveau composant afin de remplacer un élément d assemblage devenu obsolète. Helena Laboratories souhaitait revoir la conception de l un de ses appareils à électrophorèse les plus plébiscité afin d y intégrer de nouveaux composants et d en faciliter la maintenance. Pour ce faire, le concepteur peut partir d une pièce existante et modifier uniquement les caractéristiques qui ne conviennent pas. Il sélectionne donc, dans la bibliothèque de composants, la pièce illustrée ci-après, car elle ne requiert que très peu de modifications. Les dimensions de la base sont correctes mais les rebords sont trop petits. Il identifie ces rebords dans l arborescence de l historique afin de les mettre en surbrillance sur l image de la pièce. Il clique ensuite sur les dimensions des rebords, et remplace la valeur 0,5 pouce par la valeur 1,0 pouce avant de valider la modification. Les rebords sont immédiatement régénérés afin de prendre en compte ces nouvelles dimensions. Les changements sont également intégrés à l historique. Il procède alors à quelques autres corrections et enregistre la pièce sous un nouveau nom. (Voir Figure 1.) Figure 1 : Pièce typique en CAO Chacune des opérations effectuées pour afficher et modifier le modèle est exécutée par le biais du noyau volumique géométrique du système de CAO. Ce noyau représente le cœur, le cerveau et le moteur de l application de CAO. Les noyaux volumiques permettent au clavier, à la souris et à l écran de communiquer avec le processeur de l ordinateur. Ils traduisent des commandes complexes comme «Modifier les dimensions des rebords» en instructions compréhensibles pour la machine, puis récupèrent les résultats pour les présenter à l utilisateur, à travers l application. Comment cela fonctionne-t-il? Imaginez une voiture. Le conducteur appuie sur l accélérateur, enclenchant ainsi un processus qui permet d alimenter le moteur en essence. Le moteur transforme ce carburant en énergie, afin de propulser les engrenages, les poulies et le système électrique qui permettront au véhicule de se déplacer en réponse aux commandes du conducteur. S il s agit d une voiture de sport, la réponse sera quasiment instantanée. Dans le cas d une voiture standard, l accélération peut être plus graduelle et la vitesse maximale inférieure. Selon le type de moteur, les attentes des conducteurs peuvent varier considérablement. Le moteur est sans aucun conteste l élément qui permet de différencier un modèle de véhicule d un autre. Il en est de même pour le noyau volumique des systèmes de CAO. L utilisateur crée l instruction pour «Agrandir les rebords» (appuie sur l accélérateur) et escompte un résultat spécifique. Avec un certain type de noyau, l instruction «Agrandir les rebords» sera exécutée grâce à un ensemble de règles géométriques et d affichage spécifiques (essence), alors qu avec un autre noyau la méthode utilisée pour accomplir la même chose sera complètement différente (carburant de compétition). Dans les deux cas, l objectif sera atteint, mais de manière totalement différente. Tout comme il est quasi impossible de remplacer le moteur d une fourgonnette par celui d un bolide de course, il est difficile de changer de noyau volumique. La migration d une technologie à une autre peut avoir un impact considérable pour le fournisseur du logiciel de CAO ainsi que pour ses clients dont les conceptions sont basées sur le noyau existant. Chaque noyau volumique est conçu pour répondre aux besoins d un type spécifique de système de CAO et est mis à niveau en fonction de l évolution des besoins. A l origine, les noyaux étaient simplement des outils de géométrie. Aujourd hui, ils sont bien plus évolués et utilisent des algorithmes uniques pour garantir la qualité des modèles et la continuité des surfaces, ce qui impacte la manière dont les rebords de notre exemple seront modifiés. Alors que tous les noyaux permettront à un concepteur en CAO de modifier un rebord, chacun le fera de manière différente Schnitger Corporation Janvier

4 La sélection d un noyau volumique est l une des premières décisions que les développeurs en CAO doivent prendre. Il leur faut choisir entre développer leur propre noyau ou se tourner vers l une des offres du commerce. De nombreux facteurs entrent en jeu lors de cette décision, comme le coût et les fonctionnalités, mais c est souvent l usage du logiciel de CAO qui prime. Par exemple, sur quel marché ce produit sera-t-il utilisé? Quel est le niveau de performance requis? Avec quels autres produits, cet outil de CAO devra-t-il s interfacer? Les noyaux volumiques disponibles dans le commerce disposent généralement de nombreuses fonctionnalités et présentent un niveau élevé de fiabilité. Toutefois, l inconvénient pour le fournisseur de l outil de CAO est qu il doit acquitter une redevance au développeur pour chaque unité vendue et qu il n a aucune maîtrise sur la stratégie de développement. Le développement en interne peut représenter des centaines d annéeshomme en mise en œuvre et débogage, mais offre l avantage d un contrôle total. Figure 2 Tout comme le moteur d une voiture, le noyau volumique est au cœur du système de CAO Le professeur Vadim Shapiro de l Université du Wisconsin, expert en CAO et modélisation géométrique, conseille à ses étudiants et partenaires industriels de choisir en fonction de la fiabilité, de la capacité à gérer les erreurs et inexactitudes géométriques, mais aussi par rapport au support et à la documentation. Il considère également qu un logiciel du commerce constitue une meilleure option, en raison de l étendue des fonctionnalités offertes et de la garantie de continuité des mises à niveau. Le choix du noyau volumique a une influence directe sur la perception de l utilisateur final quant à la stabilité, à la fiabilité et aux performances de leur outil de CAO. Lorsque des produits de CAO sont basés sur le même noyau volumique, il est plus facile de partager des données. Ainsi, les utilisateurs actuels de Solid Edge et SolidWorks collaborent plus aisément que les utilisateurs de CATIA V6 et Pro/Engineer. Pour certains clients, ce point est crucial lors de la planification des investissements informatiques. Un bref historique des noyaux volumiques en CAO A l origine, les premiers noyaux volumiques n étaient en fait que des sous-routines, rédigées en langage FORTRAN, afin de modéliser la représentation par frontière (B-rep) d un solide. Une telle représentation est constituée de faces, arêtes et sommets. Les modèles B-rep permettent au logiciel de CAO de calculer des attributs tels que le poids, le centre de gravité, le moment d inertie ainsi que certaines autres propriétés mécaniques, pour une description précise et exhaustive du solide. Les modeleurs peuvent représenter des objets complexes en associant aux solides des opérations d intersection et d union. La Figure 3 présente la manière dont des solides sont combinés pour former un modèle de CAO. Le premier noyau volumique commercialisé s appelait Romulus, un logiciel publié par Evans & Sutherland en Romulus est un ancêtre lointain de la version actuelle de Parasolid, propriété de Siemens PLM Software. A peu près à la même époque où Romulus devenait Parasolid en 1985, une équipe, désormais intégrée à Dassault Systèmes Spatial, se lança dans le développement du noyau de modélisation ACIS, commercialisé pour la première fois en Au cours des années qui suivirent, d autres noyaux sont apparus sur le marché, notamment Pro/Engineer Granite de Parametric Technology et CGM de Dassault Systèmes. La longévité joue un rôle essentiel dans l évaluation de la viabilité de chacun des noyaux de modeleur géométrique du commerce. Spatial certifie que ACIS est utilisé dans plus de 350 applications, avec plus de 2 millions de bases installées dans le monde 1. Siemens PLM revendique quant à lui plus de 3,5 millions d utilisateurs sur plus de 350 applications acis modeling 2 us/newsroom/press/press_release.cfm?component= &ComponentTemplate= Schnitger Corporation Janvier

5 Granite pour Parametric Technology, ShapeManager pour Autodesk et CGM pour Dassault Systèmes sont des acteurs récents du marché et représentent une base installée plus réduite. Granite n a pas été développé au départ pour la modélisation géométrique. Il était à l origine conçu pour l extraction des informations des bases de données Pro/ENGINEER pour une visualisation ou une analyse dans d autres systèmes. ShapeManager, dont les droits sont désormais détenus par Autodesk, est un dérivé du moteur ACIS. Il s agit du principal noyau volumique pour des produits comme AutoCAD et Inventor, ainsi que le module d interopérabilité pour la quasi-totalité de la suite Autodesk. Quant au noyau CGM, il a été utilisé pour la première fois avec CATIA V5 et rendu disponible aux autres développeurs en Dassault Systèmes estime que plusieurs centaines de milliers d utilisateurs ont adopté CGM par le biais des logiciels CATIA V5 et V6. Figure 3 : Combinaison de solides pour créer un modèle de CAO Il existe également sur le marché des offres open source (comme OpenCasCade) ainsi que des produits développés au sein des universités, bien qu aucun d entre eux n ait atteint le niveau de pénétration des noyaux ACIS et Parasolid. Le Tableau 1 répertorie les principaux produits de CAO ainsi que leurs noyau de modélisation, à la date de publication de cet article. Changer de noyau volumique : le point de vue du fournisseur Au cours des 40 années d histoire de la CAO, quelques fournisseurs ont changé le noyau volumique de leurs produits. Certains l ont fait car ils se sentaient limités par la technologie utilisées et souhaitaient offrir aux utilisateurs des fonctionnalités innovantes, d autres pour des raisons financières ou des questions de contrôle commercial. Cependant, chaque transition a un coût. Pour le fournisseur de logiciels, changer de noyau volumique est une tâche complexe, comparable à l échange standard du moteur sur une automobile un jeu d enfant si vous retirez un V6 pour le remplacer par exactement le même type de moteur, mais particulièrement difficile si vous partez d un moteur diesel 4 cylindres pour passer à un moteur essence V8, ou d un moteur essence à un moteur hybride. Dans chacun de ces cas, le moteur réussira à propulser la voiture, mais la méthode utilisée sera différente. Dans un environnement logiciel, les connexions entre le moteur ou le noyau et les autres systèmes sont appelées Interface de Programmation d Applications, ou API. Le changement de noyau volumique signifie pour les programmeurs la correction de millions de lignes de code dans l API afin de s assurer du bon fonctionnement des sous-routines. Par exemple, l une des API du moteur peut traiter les arcs dans le sens des aiguilles d une montre ou dans le sens inverse. Chacune de ces différences doit être identifiée et résolue avant que le noyau volumique ne soit intégré au logiciel de CAO. Si le logiciel de CAO se comporte correctement après échange du noyau volumique, l équipe de développement doit ensuite créer un outil de conversion pour aider à la migration des bibliothèques de composants. Il s agit généralement d un processus de traitement par lot qui ouvre chacun des composants d un assemblage, le remodélise à partir de l historique, vérifie que la pièce «après» conversion est identique à celle «avant» conversion et met en surbrillance les zones qui nécessitent une intervention humaine. De toute évidence, la création d un outil de conversion est une tâche longue et laborieuse en raison des différentes méthodes utilisées pour tracer des arrondis, des arêtes, des surfaces, etc. L expérience prouve que même avec les meilleurs convertisseurs, seules 90 à 95 % des pièces réussiront à être converties, ce qui signifie que 5 à 10 % des pièces devront être manuellement recréées. En d autres termes, si pièces doivent être converties, à pièces devront être recréées, en supposant que le nouveau moteur prenne en charge cette géométrie Schnitger Corporation Janvier

6 Noyau volumique Produit CAO (Éditeur) ACIS Parasolid Autre CATIA V4 et versions antérieures (DS) Propriétaire CATIA V5/V6 (DS) CGM Creo Elements/Direct (PTC) Propriétaire Creo Elements/Pro (PTC) Granite Inventor (Autodesk) ShapeManager NX (Siemens PLM) Pro/ENGINEER (PTC) Granite Solid Edge (Siemens PLM) SolidWorks 2012 et versions antérieures (DS) SolidWorks V6 (DS) CGM Spaceclaim (Spaceclaim) Tableau 1 : Noyaux volumiques utilisés par les principaux produits de CAO Du point de vue du fournisseur de logiciels, il est plus simple de changer le noyau volumique avant la commercialisation du produit de CAO. SolidWorks, par exemple, a été initialement développé autour du noyau ACIS, mais est passé finalement à Parasolid bien avant sa commercialisation, afin de résoudre certains problèmes de performances et de fonctionnalités. Une fois un produit commercialisé, l impact pour le client peut être considérable. Solid Edge a été l un des premiers produits commercialisé à changer de noyau volumique. La décision de remplacer ACIS par Parasolid fut prise en 1998, afin d améliorer les performances et d augmenter les fonctionnalités du produit. Dan Staples, Directeur du développement Solid Edge, a déclaré : Nous avons utilisé ACIS pour Solid Edge de la version V1 à V4, puis nous sommes passés à Parasolid. Lorsque nous avons réalisé que Parasolid était un meilleur noyau volumique, nous savions que nous devions opérer ce changement avant que notre portefeuille de clients ne devienne trop volumineux. Nous avons travaillé à cette transition pendant une année, avec une équipe assez conséquente, mais le fait que l architecture de Solid Edge ne soit pas axée sur un noyau volumique particulier nous a beaucoup aidé. Nous étions parfaitement conscients que nous ne pourrions pas traduire chacun des composants de manière exhaustive. Nous aurions eu besoin d un historique complet et détaillé pour pouvoir donner la même réponse avec le nouveau noyau volumique. Il suffit d une seule variation parmi les milliers d étapes pour que la machine s enraye. Vu le nombre actuel de clients et la quantité de fichiers qu ils détiennent, un changement de noyau volumique aurait pour conséquence des dizaines de milliers de fichiers inutilisables. Le passage à Parasolid était une bonne décision, mais à court terme, cela représentait un coût substantiel pour Solid Edge et ses clients. Raj Radhakrishnan, l un des collègues de M. Staples au sein de l équipe Solid Edge en 1998, joua un rôle majeur lors de la conversion des pièces des clients du format ACIS au format Parasolid. Voilà ce dont il se souvient : Le problème auquel nous avons dû faire face lors des conversions était que l aspect des pièces semblait correct, mais qu elles ne se régénéraient pas complètement. Cela était parfois dû à des clients ou des configurations spécifiques, et parfois au noyau lui-même. Nous n avions aucun réel moyen pour connaître à l avance quelle pièce poserait des difficultés. Avec l expérience, nous avons finalement réussi à identifier certains aspects problématiques. Mais clairement, le plus grand risque pour nos clients était l absence de prévisibilité Schnitger Corporation Janvier

7 Jack Beeckman, d Emerson Network Power et client fidèle de Solid Edge, se souvient de la confusion engendrée par la décision de Solid Edge de changer le noyau volumique, mais estime que sa société avait plutôt bien géré la transition à l époque : Lorsque SolidWorks et Parasolid sont apparus sur le marché, Solid Edge utilisait déjà le noyau ACIS. SolidWorks affirmait que si son produit était meilleur, c était en partie grâce à Parasolid. De son côté l équipe Solid Edge vantait la supériorité de son noyau de modélisation, puis ils décidèrent finalement de passer à Parasolid. Nous étions tous surpris de ce brusque revirement. Mais l équipe Solid Edge expliqua que certaines des nouvelles fonctionnalités de la prochaine version nécessitaient de changer le noyau du modeleur géométrique. La franchise avec laquelle ils exposèrent la raison de cette transition nous inspira confiance. Ils développèrent également des outils visant à faciliter au maximum les conversions, et les améliorations apportées par le noyau Parasolid étaient véritablement notables. Nous vous avons présenté, jusqu ici, des exemples où le changement du noyau volumique intervenait sur des produits relativement récents, avec une base d utilisateurs assez réduite. En 1999, Dassault Systèmes décida de développer une nouvelle version de CATIA, la V5, et d introduire un nouveau noyau volumique, CGM. Les raisons à ce changement étaient diverses, mais l une était de passer d un système d exploitation exclusivement UNIX à un système UNIX et Windows. Le modeleur de la V5 était à l opposé de la V4 (tout comme Parasolid est différent d ACIS), et de nombreux utilisateurs déclarèrent que la conversion des pièces mobiles posaient autant de problèmes que s ils avaient changé de logiciel. Les clients ont été lents à suivre. CATIA V4 est d ailleurs encore largement utilisé dans les secteurs de l aéronautique et de l automobile, où les projets sont complexes et impliquent le recours à des centaines de milliers de pièces. Cette résistance est sûrement due aux difficultés de conversion d un noyau à l autre. Avec le temps, Dassault Systèmes améliora ses utilitaires de conversion et des prestataires de services furent appelés à la rescousse pour remodeler les pièces lorsque cela s avérait nécessaire, mais le processus demeurait difficile. Dans certains cas, les problèmes étaient liés à la manière dont les noyaux volumiques traitaient l information, mais dans d autres cas, les méthodes de modélisation et les niveaux de tolérance admis étaient directement en cause. Les utilisateurs firent part de pertes de données significatives sur certaines pièces, avec un taux de réussite des conversions de l ordre de 95 %. Les 5 % restants nécessitaient un remodelage manuel. Nemetschek Vectorworks est sans doute le fournisseur de CAO à avoir le plus récemment adopté un nouveau noyau volumique. Biplab Sarkar, Directeur technique, nous expose les raisons pour lesquelles Vectorworks décida d opter pour Parasolid en 2009 : Nous avions besoin de davantage de fiabilité et de fonctionnalités. Nous étions à la recherche d un noyau volumique aux résultats éprouvés, parfaitement documenté et testé dans les moindres détails. Chaque noyau est unique d un point de vue géométrique et topologique, et notre outil de conversion ne réussissait à récupérer qu environ 90 % des anciennes pièces. La régénération des solides dans le nouveau noyau s avérait également problématique, car l arborescence des fonctionnalités n était pas à 100 % compatible avec l ancienne version. Les noyaux volumiques se basent sur des hypothèses différentes lors de la création des fonctions, ce qui peut affecter la manière dont les pièces sont générées. Le calcul des tolérances géométriques, où la manière dont le noyau décide si deux surfaces sont adjacentes, diffère totalement. Dans Parasolid, il s agit d une valeur absolue, alors qu avec SOLIDS++, ce calcul est basé sur les dimensions du solide et est réactualisé à chaque fois qu un solide est régénéré. Cette différence signifie que l intersection entre deux surfaces peut être modelée de manière totalement différente selon le noyau volumique. Aucune méthode n est meilleure que l autre, elles sont juste différentes. En outre, il est totalement impossible d automatiser la correction de ce problème. L utilisateur n a d autre choix que de procéder manuellement. Professeur Shapiro évoque également certains défauts de conversion plus délicats à repérer : Même lorsque l outil de conversion régénère une représentation par frontière valide, le résultat peut être sensiblement différent de ce que l utilisateur espérait. La position des alésages peut varier, les raccords peuvent changer, les conditions tangentielles peuvent être violées et les contraintes peuvent produire diverses solutions. Ce type d anomalies est difficile à identifier, sans une analyse exhaustive de l ensemble des modèles représentant une tâche titanesque Schnitger Corporation Janvier

8 En 2010, Dassault Systèmes annonçait qu ils envisageaient de changer le noyau du modeleur géométrique de SolidWorks et de passer de Parasolid à CGM. M. Oliver, de Helena Labs, entendit pour la première fois parler de cette transition lors de la conférence annuelle des utilisateurs SolidWorks. A la date de publication de cet article, la société n avait établi aucun calendrier ou plan de migration. Changer le noyau volumique est une tâche difficile, aussi bien pour le développeur que pour la communauté des utilisateurs, et ce n est en aucun cas une décision qui peut être prise à la légère. Heureusement, les enseignements tirés des expériences passées, récapitulées ci-après, peuvent aider les utilisateurs à prendre les décisions adéquates et à planifier la transition au mieux. Changer de noyau volumique : le point de vue de l utilisateur La décision d un fournisseur de changer le noyau volumique d un système de CAO affectera tous les utilisateurs qui décident de conserver cet outil de CAO. Comme dans le cas de Helena Laboratories, chaque équipe d utilisateurs doit décider si le fait de rester avec un fournisseur justifie le bouleversement entraîné par le changement de «moteur» de l outil de CAO. Les conséquences pour les entreprises ayant de nombreux utilisateurs, un grand nombre de pièces existantes et des processus complexes dus à leur système CAO seront bien plus critiques que pour celles disposant d une infrastructure plus modeste. Tous les utilisateurs, toutefois, devront affronter les mêmes problèmes : Une perte de données potentiellement significative sur les pièces existantes, pouvant se compter en milliers. Une possible indisponibilité lors de la conversion des pièces et une perte de productivité pendant la phase de recyclage. Les coûts liés au recours à un service externe de nettoyage de données si les ressources internes sont insuffisantes pour réaliser en même temps le travail quotidien et les tâches associées au processus de conversion. Les incertitudes liées aux performances et à la fiabilité. Le risque le plus important en cas de changement de noyau volumique réside sans doute dans la transition d un outil connu et familier à un quasi prototype. La résolution de ces problèmes et la réduction de leur impact exigent une planification de la part de la communauté d utilisateurs. De même, comme le relève M. Oliver de Helena Labs, la communication est primordiale : Dès 2010, nous avons appris la décision de SolidWorks de changer le noyau volumique sans pour autant disposer d informations claires concernant la nature du changement et le calendrier. Les spéculations allaient bon train ; mon revendeur local ne pouvait rien me dire de plus et me suggéra d appeler SolidWorks. J ai reçu la confirmation que le noyau volumique changeait, mais SolidWorks m assura qu il garantissait le support d un produit s appuyant sur Parasolid pendant de nombreuses années. Pourquoi devenir des experts d une version de SolidWorks amenée à disparaître et devoir procéder à une conversion une première fois, puis une seconde fois, lorsque SolidWorks passerait à un moteur CGM. J ai déjà précédemment essuyé les plâtres d un changement de noyau volumique et je ne veux pas risquer de passer de Parasolid au noyau V6. Utilisateurs : prendre la décision de changer Finalement, un utilisateur CAO ne peut que subir la décision du fournisseur de changer le noyau volumique. De fait, il n a que quatre choix : 1. Conserver le produit de CAO et planifier une phase de transition pour passer du noyau actuel au nouveau. 2. Opter pour un autre produit de CAO utilisant le même noyau. 3. Rechercher une solution de CAO de remplacement plus convaincante, quel que soit le noyau volumique et les coûts associés au changement, ou 4. Ne rien faire. Il est indéniable que le changement de noyaux volumiques présente un risque. La question pour chaque groupe d utilisateurs est de savoir comment ce risque est compensé par les avantages du nouveau noyau. Chaque solution présente des avantages et des inconvénients et leur poids relatif est différent selon le groupe prenant la décision il n existe pas une seule bonne réponse pour tous. Quelques sujets de réflexion : 2012 Schnitger Corporation Janvier

9 La nouvelle version, avec le nouveau noyau, propose-t-elle des fonctionnalités qui rendent le changement intéressant? Dans les nombreux cas examinés précédemment, le changement de noyau a conduit à des améliorations d utilisation fondamentales. L utilisation du nouveau noyau résoutelle des problèmes relatifs à vos processus de travail? Si les améliorations ne concernent pas vos processus, le changement ne s impose peut-être pas. Dans quelle mesure vos pièces spécifiques pourront-elles être complètement converties au nouveau format? Si vos processus de modélisation ou les fonctionnalités les plus utilisées ne peuvent pas être facilement régénérées à l aide des outils de conversion, il faudra envisager de recréer vous-mêmes ces pièces ou d avoir recours à un prestataire externe qui s en chargera. Quel serait le prix à payer pour recréer ou modéliser à nouveau toutes les pièces qu on ne peut pas convertir via un traitement par lot? Si le coût est prohibitif, il est préférable d envisager le recours à un autre produit de CAO utilisant le même noyau. Combien de jours de formation sont nécessaires pour utiliser la nouvelle version de votre produit actuel? Par comparaison, quelle serait la formation requise pour que votre équipe soit compétente sur un autre outil de CAO? Quels sont les autres processus affectés par les changements du noyau volumique? Par exemple, quels outils tiers peuvent ne pas fonctionner en raison d une incompatibilité avec le noyau volumique? Quelles sont les interfaces qui ne fonctionneront pas? Combien de temps faudra-t-il aux ressources internes ou aux partenaires pour créer des solutions compatibles? A combien s élèveront les coûts supplémentaires? Beaucoup de produits tiers sont connectés directement via le noyau, mais d autres utilisent leur propre format de fichiers ou un format neutre. Un autre point important de réflexion, selon Jack Beeckman d Emerson, est de justifier la décision auprès de la direction : Tout le monde subit de plus en plus de pression et doit augmenter sa productivité. Même si l outil de conversion est efficace à 95 %, les 5 % restants nous obligent à passer du temps pour corriger cet écart. Le fournisseur peut-il démontrer que l avantage dû au changement se justifie et offre une contrepartie intéressante? Si la régénération d une pièce prend aujourd hui 5 minutes, mais nécessite une intervention d une ou deux minutes après la conversion, puis 3,5 minutes supplémentaires pour la régénérer après chaque conversion, le changement s impose. En tant qu administrateurs, nous devons être au courant de ces détails afin de pouvoir les faire valoir à notre direction. Mais sans ces informations, nous ne pouvons pas prendre de décision. Prendre la décision de ne rien faire, dernière des quatre options citées ci-dessus, revient tout simplement à retarder le moment où éclatera la crise. En fin de compte, le fournisseur de CAO devra cesser de supporter son produit plus ancien, et ce qui est aujourd hui un processus pouvant être planifié et géré peut se transformer en une situation d urgence. Il est parfaitement raisonnable de retarder la transition vers un autre produit ou noyau de CAO tant que l équipe de CAO n est pas prête au changement, mais tous les experts vous le diront : il ne faut pas repousser l échéance trop longtemps. L équipe Helena Labs de M. Oliver a opté pour la seconde option, en choisissant de remplacer SolidWorks par Solid Edge, qui utilise également le noyau Parasolid. Son équipe dispose d un bon processus de travail pour migrer les pièces de SolidWorks et de son ancien modeleur filaire vers Solid Edge, et pense que cela permettra à Helena Labs de rester compétitif. Il estime également que, alors que SolidWorks persiste à migrer vers le CGM, les développeurs Solid Edge continuent de repousser les limites pour créer des fonctionnalités plus évoluées et plus pratiques. Pour M. Oliver, le plus grand avantage pourrait être d avoir dépassé la phase de transition et éliminé l incertitude provoquée par le changement imminent de noyau du modeleur géométrique de SolidWorks. Le tableau 2 présente une matrice conceptuelle permettant d évaluer les coûts induits par un changement de noyau Schnitger Corporation Janvier

10 Décidé à changer : comment procéder? Si vous choisissez de conserver votre fournisseur actuel de CAO via un changement de noyau, la première étape après la décision est la planification. Faut-il convertir toutes les pièces immédiatement? A quel moment? Ou procéder par phases? Former les utilisateurs maintenant? Plus tard? Espérer qu ils apprendront de façon informelle? La planification d un changement de noyau volumique ressemble un peu au lancement d une mise à jour importante de produit, avec en plus la problématique de la conversion des pièces avant que les concepteurs en aient besoin. Beaucoup d entreprises ont trouvé qu il était plus facile d effectuer ce genre de migration en une seule fois, plutôt qu au fil de l eau. La conversion par lot des pièces garantit que tout est sur le même noyau et a été traduit à l aide des mêmes paramètres et suivant la même méthodologie pour des raisons de cohérence. Si tout se passe bien, il ne sera pas nécessaire d effectuer de conversion «à la dernière minute». L histoire prouve que, si un outil de conversion peut être développé, seules 90 % à 95 % des pièces pourront être converties, et les 5 % à 10 % de pièces restantes nécessiteront de légères modifications manuelles ou bien même une reprise totale de la conception. Les chances de réussite peuvent être augmentées en procédant à un nettoyage de pré-conversion, en choisissant les options appropriées (si elles sont proposées) dans l outil de conversion et en vérifiant les pièces à des points clés lors de la conversion proprement dite. Les experts Billy Oliver, Jack Beeckman, Raj Radhakrishnan, Biplab Sarkar, Vadim Shapiro et Dan Staples suggèrent d adopter l approche suivante pour réussir une transition de noyau du modeleur avec le moins de bouleversements possibles : Rassemblez toutes les informations que vous pouvez, le plus tôt possible, et vérifiez les affirmations du fournisseur en discutant avec des clients de la première heure et des comptes clients de référence. Prenez également en compte ce que votre fournisseur actuel, ainsi que tous les autres fournisseurs auxquels vous pourriez recourir, proposent en plus du logiciel de CAO de base : existe-t-il une fonctionnalité offerte par un éditeur de CAO assez attirante pour l emporter sur toutes les autres considérations? Assurez-vous de bien comprendre les avantages du nouveau noyau. Quels sont les processus qui, selon votre fournisseur, seront facilités? Les clients de référence qui ont opté pour le changement ont-ils bénéficié de ces avantages? Testez la nouvelle version du logiciel en vous basant sur vos processus et vos pratiques. Mettez en place un environnement de tests pendant quelques semaines pour vérifier si tout fonctionne comme annoncé par le fournisseur. Si vos tests sont conformes aux affirmations du fournisseur, réfléchissez à la façon d évoluer vers la nouvelle version. Ces avantages valent-ils la peine d envisager la conversion de vos pièces? Si tel est le cas, Essayez de comprendre les différences entre les noyaux. Comment traitent-ils les surfaces concourantes, calculent-ils les tolérances et gèrent-ils les autres problèmes de géométrie et de topologie? Quelles sont les pièces de vos modèles et de votre processus de modélisation qui repoussent les limites du nouveau noyau? Serez-vous capable de modéliser ces fonctionnalités, par exemple, d une façon différente ou le noyau échouera-t-il? Si le noyau du modeleur peut accomplir la tâche, Comprenez comment l outil de conversion de pièces de votre fournisseur fonctionne. Quels paramètres pouvez-vous utiliser pour optimiser le résultat, en fonction de vos pratiques de modélisation? Comment déterminent-elles (ou déterminez-vous) si une pièce est correctement régénérée? L assistance apportée par votre éditeur estelle bien mesurée? La documentation du noyau volumique et de l outil de conversion vous aide-t-elle à résoudre les problèmes? L éditeur dispose-t-il de ressources dédiées à la réparation des fichiers si les choses ne se passent pas bien? Recalculez vos 10, 20 ou 30 pièces les plus critiques à l aide d un test et vérifiez les résultats en détail. Si la conversion n est pas réalisée rapidement et correctement, réfléchissez. Procédez avec prudence car les erreurs de conversion sont imprévisibles. Recalculez à partir de la fonctionnalité la plus basse pour vous assurer que les pièces se régénèrent correctement Schnitger Corporation Janvier

11 Tâches Nombre de pièces à convertir Temps de conversion en automatique nécessaire Taux de réussite de la conversion Temps nécessaire pour reconstruire manuellement Nouvelle formation sur le nouveau produit Réparation des connexions avec les produits tiers Temps total en productivité Option 1 : même outil de CAO, noyau différent Convertir toutes les pièces avec le nouveau noyau, re-former selon les besoins Option 2 : même noyau, outil de CAO différent Pas de conversion de pièces, apprentissage du nouvel outil de CAO Option 3 : noyau et outil de CAO différents Convertir toutes les pièces avec le nouveau noyau, apprentissage du nouvel outil de CAO minutes/pièce 0 2 minutes/pièce 90 % 100 % 90 % 20 minutes/pièce 0 20 minutes/pièce 2 semaines/utilisateur 2 semaines/utilisateur 2 semaines/utilisateur à définir 0 à définir h de temps de calcul h de recréation manuelle 80 h de nouvelle formation/utilisateur h de temps de calcul h de recréation manuelle + 80 h de nouvelle formation/utilisateur + 80 h de nouvelle formation/utilisateur + coût de la réparation des connexions avec les autres produits + coût de la réparation des connexions avec les autres produits Coût total de la conversion (dépend des coûts de la main-d œuvre) Coût de la formation plus Conversion des pièces : $ $ Coût de la formation Coût de la formation plus Conversion des pièces : $ $ Tableau 2 : Matrice d évaluation du coût de la migration des noyaux CAO Planifiez très soigneusement la transition et prévoyez suffisamment de temps pour recréer les pièces clés avant de reprendre le travail de production. Vérifiez les résultats des conversions immédiatement après. N archivez pas les pièces converties sans commencer par vérifier qu elles ont été convenablement converties à tous les niveaux. En effet, deux ans après, il vous sera difficile d associer ce problème de régénération à un échec de conversion. Convertissez toutes les pièces courantes en une seule fois. Vous ne souhaitez pas qu il y ait une quelconque confusion, comme le relève Jack Beeckman, entre les versions converties des pièces et les versions archivées. Comprenez comment votre système PDM interprétera la conversion. Attribuerez-vous de nouveaux numéros de version aux pièces converties? En quoi cela affecte-t-il votre système de contrôle? 2012 Schnitger Corporation Janvier

12 Conclusion Le noyau volumique des systèmes de CAO est à la fois le cœur, le cerveau et le moteur de l application. La plupart des systèmes de CAO ont été conçu sur la base d un noyau spécifique mais peuvent avec du temps et de la patience être modifiés pour s appuyer sur un autre noyau pour les instructions application/machine. Toutefois, chaque noyau possède ses propres forces et faiblesses, ainsi que ses spécificités, qui peuvent rendre difficile le passage d un noyau à un autre pour les utilisateurs. Les bibliothèques de composants doivent être converties, les connexions à des programmes tiers et autres interfaces doivent être testées, et tous les changements doivent être soigneusement déployés à travers les services liés à la conception. Finalement, chaque équipe d utilisateurs doit décider quelle est la solution la moins perturbatrice : convertir les pièces pour profiter des avantages du nouveau noyau ou passer à un autre logiciel de CAO, soit pour conserver le même noyau, soit parce que ce changement est l occasion de réévaluer les choix du passé. Chaque terme de l alternative implique un risque, mais également un grand avantage potentiel. A propos de ce rapport Ce rapport a été financé par Siemens PLM Software et rédigé à sa demande. Schnitger Corporation a utilisé les meilleures informations dont nous disposions pour préparer ce rapport. Celui-ci inclut notre interprétation d informations appartenant au domaine public ou diffusées par les dirigeants responsables des entreprises citées. L analyse et les opinions publiées dans le présent rapport reflètent notre opinion à la date de publication, mais peuvent être modifiées sans préavis. Schnitger Corp. ne peut être tenu responsable de tous dommages matériels ou corporels résultant de l utilisation de ces informations. Toutes les marques commerciales sont la propriété de leurs détenteurs respectifs. M. Oliver, de Helena Labs, résume cette problématique à sa façon : Nous avons choisi Solid Edge parce que cela nous permettait de conserver nos pièces Parasolid dans Parasolid c est une technologie reconnue et éprouvée qui nous est familière. Nous avons fait le choix de Solid Edge parce que ce produit nous offrait les fonctionnalités dont nous avions besoin pour notre processus de modélisation. La technologie Synchrone, la modélisation de pièces de tôlerie, le compas Notre temps de conception a par ailleurs été considérablement réduit. Nous avons atteint un taux de réussite de conversion de 100 % en passant de SolidWorks à Solid Edge et nous savons avec certitude et confiance où nous en seront dans un an. C est un sentiment très agréable Schnitger Corporation Janvier FR 12

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