Tour d’horizon des logiciels de conception d’installation industrielle.

Les logiciels de conception par ordinateur des cheminements de tuyauterie dans l’industrie ne se valent pas tous. Certains proposent des plans 2D, d’autres des modélisations 3D… Certains sont plus performants pour des études de mécanique, d’autres sont dédiés aux piping… Mais aucun d’entre eux n’est totalement polyvalent. Pas facile, dans ces conditions, de savoir lequel choisir. Ludovic Paccoud, référent technique, vous guide, en détaillant les spécificités des logiciels parmi une sélection des outils les plus utilisés chez 2c2i pour les installations industrielles : CATIA, SOLIDWORKS, E3D et AutoCAD. Tour d’horizon.

« Dans nos métiers, les logiciels 2D sont aussi importants que les logiciels 3D, explique-t-il. Ils servent à des étapes différentes de la conception des installations. » Ce sont dans un premier temps les logiciels 3D qui sont privilégiés, parce qu’ils offrent une meilleure ergonomie et un rendu plus proche de la réalité. « On s’approche du rendu de la réalité virtuelle et cela nous permet notamment de montrer au client à quoi ressemblera son installation sur son site. » Pour autant, pas question de passer outre les outils de conception 2D. L’objectif est de générer un plan, pour le transmettre en fabrication. 

Le logiciel de conception par ordinateur CATIA®

Le logiciel CATIA (Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive Appliquée) a été créé par la société Dassault Aviation, pour ses propres besoins, et est aujourd’hui commercialisé par IBM. Même s’il est plutôt dédié à la conception mécanique, il permet de gérer de très gros assemblages, omniprésents dans nos métiers, couvre de très nombreux domaines et est capable de modéliser n’importe quelle pièce en fonction de son comportement réel. C’est le logiciel de CAO le plus universel, et il a une puissance de calcul très élevée. L’équipe de 2c2i utilise CATIA sur le projet du Réacteur Jules Horowitz (RJH), pour réaliser les études de tuyauterie et de supportage.

« Dans le cadre de ce projet, nous avons développé nos propres ″macros″, rapporte Ludovic Paccoud, permettant d’automatiser des tâches, de créer du lien entre différentes fonctions, d’alléger les temps de chargement… pour mener à bien nos études, gagner en productivité et délivrer les ″isométries″ de fabrication et les plans de supportage. »

Afin d’exploiter au mieux ce logiciel sur le RJH, 2c2i a créé son propre catalogue piping de près de 7 000 pièces de tuyauteries. Celui-ci permet de créer des pièces plus détaillées pour une visualisation explicite et une compréhension rapide. A contrario, il est nécessaire de consacrer plus de temps à son élaboration et cela peut alourdir considérablement la maquette.

« La combinaison des atouts de CATIA avec la puissance de la plateforme de collaboration PDM 3DExperience permet ainsi d’assurer une gestion simple sur nos trois sites de production d’études en France, en Belgique et en Roumanie, poursuit Ludovic Paccoud, et de sécuriser des révisions des milliers de pièces du projet du réacteur Jules Horowitz. »

L’outil de modélisation 3D SOLIDWORKS®

SOLIDWORKS est un outil de modélisation 3D appartenant à Dassault Systèmes. Il serait le logiciel de CAO le plus populaire au monde, selon le Sheffield Telegraph. Logiciel de mécanique générale à l’instar de CATIA, il est très performant…, même peut-être trop pour de la conception de support qui reste un assemblage simple, au regard de ce qui peut être réalisé en mécanique. SOLIDWORKS dispose d’une fonction pour sortir rapidement les plans de supports et d’implantations, et d’une liaison intelligente entre le 3D et 2D qui assure un suivi de la mise en plan efficace.

Cependant, sur la partie piping, ce logiciel ne répond pas seul entièrement aux besoins de conception de tuyauterie. En effet, le logiciel SOLIDWORKS ne génère pas l’isométrie. Il génère une vue de la ligne. Or, les constructeurs attendent un rendu ″symbolique″, dit filaire. La maquette construite en 3D ne permet pas, non plus, d’en extraire en automatique les isométries.

« Notre dernière expérience dans le cadre d’un projet en Russie a nécessité le passage sous AutoCad afin de livrer des isométries conformes aux attentes de notre client et lui permettant de lancer sa fabrication, relate Ludovic Paccoud. Cela a nécessité de générer de nombreuses itérations, contrôles et vérifications afin de réduire aux maximum le risque d’erreurs. »

Il existe cependant une liaison intelligente : l’application métier SMAP3D. SMAP3D est un logiciel spécialisé et dédié pour les ingénieries de process fluides. Issu d’un partenariat avec SOLIDWORKS, il est totalement intégré à l’environnement du logiciel. SMAP3D permet de gérer la chaîne depuis le schéma de tuyauteries et instrumentation (ou Process and instrumentation Diagram – PID) jusqu’à l’isométrie, avec des liaisons descendantes lorsque des modifications sont portées sur le schéma PID vers la maquette 3D ou depuis la maquette 3D vers les isométries. Comme toute application supplémentaire, elle génère un coût additionnel à la licence SOLIDWORKS qui doit être considéré au regard des travaux à réaliser.

Le logiciel E3D®, particulièrement adapté aux études de tuyauteries industrielles

E3D (anciennement PDMS) a été mis au point par AVEVA pour la conception et la modélisation en trois dimensions de tout type d’installation industrielle. « E3D est, de ce fait, le logiciel qui correspond le plus aux besoins de nos études de tuyauterie, rapporte Ludovic Paccoud. Dans ce domaine, il est intuitif, simple à utiliser, très puissant. Il est un peu moins performant pour la conception de supportage. Ce n’est pas un outil de mécanique, contrairement à CATIA et SOLIDWORKS. »

Surtout, le logiciel E3D présente une réelle valeur ajoutée : à partir de la conception modélisée en 3D, il est capable de générer automatiquement un plan ″isométrique″ 2D, pour passer directement en fabrication. C’est un gain de temps considérable ! « Nous utilisons ce logiciel depuis près de 20 ans et avons acquis une réelle maturité dans l’utilisation d’E3D, confie Ludovic Paccoud. Un grand nombre de macros spécifiques ont été développées pour répondre à nos besoins de conception (extraction automatique des supports, ergonomie d’utilisation…), mais aussi aux besoins des constructeurs (isométriques de fabrication : spooling, soudure …). »

E3D est également intéressant pour le revamping d’installations. On peut en effet intégrer les nuages de points issus de relevés laser de l’installation existante dans E3D, pour ensuite réaliser les modifications dans le logiciel.

Le logiciel AUTOCAD® pour les plans 2D

2c2i utilise AutoCAD d’Autodesk principalement pour la réalisation de plans 2D. « C’est une référence dans ce domaine, lance Ludovic Paccoud. On l’emploie en fin d’étude de détail, sur tout type de projet, après avoir utilisé l’un des outils de modélisation 3D que nous venons d’évoquer, excepté E3D puisqu’il est capable de générer des plans 2D. »

Dans la famille AutoCAD, il existe en outre une extension, AutoCAD PID, particulièrement intéressante pour les travaux sur les installations industrielles. Cet outil sert à réaliser les schémas de tuyauterie et instrumentation PID, à partir d’une bibliothèque de symboles. « Cette fonctionnalité s’inscrit dans une continuité numérique de nos projets, communément appelé BIM (Building Information Modeling), commente Ludovic Paccoud. Nos réflexions nous conduisent d’ailleurs à nous orienter vers une méthodologie globale de création et de gestion des informations tout au long du cycle de conception, fabrication, exploitation et maintenance de nos projets d’installations industrielles. Notre prochaine étape sera donc d’investir dans une suite logicielle d’un seul fabricant de logiciels, pour concentrer toutes les informations dans une base de données unique. » À suivre…

Quel que soit le projet d’installation industrielle, l’équipe de 2c2i sait s’adapter et exploiter les meilleurs logiciels du marché, comme le montre le tour d’horizon des logiciels utilisés chez 2c2i. « Concrètement, nous nous conformons aux exigences de logiciels de nos clients, résume Ludovic Paccoud. Cela, à tout état d’avancement du projet. » Ainsi, en phase d’avant-projet (études de faisabilité, de conception, design détaillé…), les maquettes peuvent avoir été initiées sur un logiciel qui semble répondre aux besoins du client à l’instant T. Mais il ne répond peut-être pas à toutes les questions : le projet intègre-t-il différents métiers ? Des synthèses sont-elles à prévoir ? Etc. Le client peut alors avoir fait le choix d’un logiciel adapté à son besoin, mais pas nécessairement aux besoins du concepteur. C’est souvent le constat fait par 2c2i, lorsque ses équipes sont confrontées à l’utilisation de logiciel spécifiques à la conception mécanique tels que CATIA ou SOLIDWORKS. Ces logiciels répondent à des besoins mécaniques ou multi-métier en phase d’avant-projet jusqu’à l’étape d’ingénierie de base, mais nécessite, lors du design détaillé sur les métiers de process fluide davantage de développement annexe. Là est l’enjeu du concepteur qui doit faire preuve d’une grande agilité, pour maintenir le projet sous le logiciel préalablement défini.

« Sur nos métiers, conforté par plus de 20 ans d’expériences, E3D est le logiciel le plus adapté quel que soit l’état d’avancement de votre projet depuis l’avant-projet jusqu’à la phase de design de detail, conclut Ludovic Paccoud. De par sa spécificité piping, ce logiciel est rarement utilisé pour consolider des lots multi-métier. La question du logiciel à employer au démarrage du projet est donc essentielle et peut avoir un impact significatif dans son déroulé et sa réussite. »

 

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