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| Simulation et ConceptionLa simulation: L’objectif de la simulation est de prévoir le comportement des produits industriels pendant les différentes phases du processus de réalisation, c’est-à-dire avant leur réalisation physique. La simulation contribue à l'amélioration de la qualité et à la réduction des coûts et des délais. En première approche, le processus de réalisation de produits industriels peut être découpé en quelques étapes principales :
L'industrie a besoin de réduire les délais de conception pour diminuer les coûts. Le temps d’étude ne pouvant pas être réduit, la solution retenue consiste à réduire le temps de mise au point, voire de l’annuler, en supprimant peu à peu les tests sur prototypes physiques. Le produit doit être validé par les résultats de la simulation prévisionnelle de son comportement au cours des différentes phases du cycle de vie. L’objectif est de « faire bon du premier coup ». La simulation est donc incontournable. Elle doit être maîtrisée et sa pertinence démontrée.
La démarche de simulation dans le domaine physique L’objectif final est de prévoir un comportement de tout ou partie du produit. La démarche de simulation dans le domaine physique consiste à mesurer sur une maquette du produit la variation de la grandeur physique caractéristique du comportement sous l’effet d’une action de l'environnement. La démarche est jalonnée des étapes suivantes : Identifier la grandeur physique à mesurer, Modéliser le ou les phénomènes physiques mis en œuvre dans le comportement du produit, c’est-à-dire imaginer un dispositif expérimental permettant de reproduire l’effet du phénomène physique sur le produit, Choisir un moyen de mesure de la grandeur physique, Modéliser le produit. Le modèle du produit dans le domaine physique sera appelé maquette, Modéliser l’environnement du produit sur la maquette, Mesurer (le capteur transforme la grandeur physique mesurée ou mesurande en un signal électrique, le conditionneur prépare ce signal électrique à un traitement ou à une transmission par une amplification et/ou une conversion), Identifier le résultat. Il est dans le domaine de validité du phénomène physique. L’incertitude sur le résultat de mesure est liée à l’incertitude sur chacune des étapes de la simulation physique.
La conception sur ordinateur
Une fois le besoin analysé et le cahier des charges validé la première grande étape dans la réalisation d’une carte électronique est la conception et la simulation des différentes fonctions de celle-ci. Il existe de nombreux logiciels de CAO* qui nous permettent de réaliser ces simulations facilement. On utilise d’abord des outils de simulations fonctionnelles et électriques. A cette étape, on ne prend donc pas encore en compte les composants proprement dits mais on établit les différentes fonctions du circuit selon le cahier des charges établi.
Une fois les tests effectués on étudie comment les composants vont s’organiser physiquement sur la future carte électronique. On choisit donc les composants et on établit, toujours à l’aide d’un logiciel, les liaisons entre ceux-ci. Le choix des composants se fait en fonction des contraintes auxquelles seront soumis le circuit. Comme par exemple un impératif de place, de dégagement de chaleur, de résistance à certaines conditions (thermiques, électrostatiques, …). On peut ainsi obtenir ceci :
Cependant, il reste une étape importante à réaliser : le routage. Nous connaissons la place des différents composants, il nous faut maintenant connaître celui des pistes qui les relieront entre eux. L’objectif est donc d’obtenir le chemin de ces pistes grâce aux fonctions de routage des logiciels. Les pistes reliant les différents composant sont les traits bleus. On observe clairement le chemin emprunté par les pistes sur la plaque.
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